
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間的定量關(guān)系”,我們提供了如下圖的實驗裝置.
(1)某同學(xué)根據(jù)所學(xué)的知識結(jié)合右圖設(shè)計一個本實驗情景的命題:如圖所示,設(shè)質(zhì)量為m(已測定)的小球在重力mg作用下從開始端自由下落至光電門發(fā)生的位移s,通過光電門時的速度v,試探究外力做的功mgs與小球動能變化量
mv2的定量關(guān)系.
(2)某同學(xué)根據(jù)上述命題進行如下操作并測出如下數(shù)字.
①用天平測定小球的質(zhì)量為0.50kg;
②用游標(biāo)尺測出小球的直徑為10.0mm;
③用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離為80.80cm;
④電磁鐵先通電,讓小球
吸在開始端
吸在開始端
.
⑤
電磁鐵斷電
電磁鐵斷電
,小球自由下落.
⑥在小球經(jīng)過光電門時間內(nèi),計時裝置記下小球經(jīng)過光電門所用時間為2.50×10
-3s,由此可算得小球經(jīng)過光電門時的速度為
4
4
m/s.
⑦計算得出重力做的功為
4.02
4.02
J,小球動能變化量為
4.00
4.00
J.(g取10m/s
2,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)試根據(jù)在(2)中條件下做好本實驗的結(jié)論:
在誤差允許范圍內(nèi),重力做的功與物體動能的變化量相等.
在誤差允許范圍內(nèi),重力做的功與物體動能的變化量相等.
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