Question

【題目】（9分）圖中所示的裝置可用來探究做功與速度變化的關系。傾角為的斜面體固定在實驗臺上，將光電門固定在斜面體的底端O點，將小球從斜面上的不同位置由靜止釋放。釋放點到光電門的距離d依次為5cm、l0cm、15cm、20cm、25cm、30cm。

（1）用游標卡尺測量鋼球的直徑，如圖乙所示，鋼球的直徑D=____cm(2分)

（2）該實驗____（選填“需要”或者“不需要”）測量小球質(zhì)量；小球通過光電門經(jīng)歷的時間為，小球通過光電門的速度為____（填字母），不考慮誤差的影響，從理論上來說，該結(jié)果_______（選填“<”，“>”或“=”）球心通過光電門的瞬時速度。

（3）為了探究做功與速度變化的關系，依次記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表所示。

從表格中數(shù)據(jù)分析能夠得到關于“做功與速度變化的關系”的結(jié)論是：____________。

Answer 1

【答案】（1）0.5623-0.5626 （2）不需要 <

（3）結(jié)論是球通合外力做功與小過光電門時速度的平方（或者變化量）成正比（或者釋放點到光電門的距離d與小球通過光電門時速度的平方成正比）

【解析】試題分析：（1）cm="0.5626" cm，（2）根據(jù)功的計算公式，只要保證力不變，通過改變在力的作用下移動的距離既可以定性判斷做功和速度變化的關系，所以不需要測量質(zhì)量。因為很小，可以用球經(jīng)過光電門的平均速度表示球過光電門的瞬時速度，因為平均速度等于中點時刻的速度，小于中點位置的速度，所以小于球心經(jīng)過光電門的速度（3）在誤差允許范圍內(nèi)，從表中可以看出d增大到原來的幾倍， 也增大到原來的幾倍，也就是釋放點到光電門的距離d與小球通過光電門時速度的平方成正比。