Question

物體在空中下落的過程中，重力做正功，物體的動能越來越大，為了“探究重力做功和物體動能變化的定量關系”，我們提供了如右圖的實驗裝置。

       ①某同學根據所學的知識，結合如圖所示的裝置，設計了一個本實驗情景的命題：

       設質量為m（已測量）的小球在重力mg作用下從開始端自由下落至光電門發生的____________，通過光電門時的___________，試探究外力做的功___________與小球動能變化量__________的定量關系。　

       請在前兩空格處填寫物理量的名稱和對應符號；在后兩空格處填寫數學表達式。

       ②某同學根據上述命題并測出如下數字：

       用天平測定小球的質量m＝0.50kg，用游標尺測出小球的直徑d＝1.00cm，用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離h＝80.80cm，計時裝置記下小球經過光電門所用的時間t＝2.50×10^─3s，由此可算得小球經過光電門的速度為_________m/s。小球從電磁鐵處下落到經過光電門時重力做的功為_________J，小球動能變化量為_________J。（g取10m/s²，結果保留三位有效數字）

       ③根據②中計算出的數據得出本實驗的結論為：____________________________。

Answer 1

 【答案】①位移x，速度v，mgx，；②4.00，4.04，4.00；③在誤差允許范圍內，小球重力做的功與其動能的變化量相等。