Question

如图所示为某兴趣小组探究物体动能变化与做功关系的实验装置。一直径为d、质量为m 的金属小球由A处静止释放，下落过程中能通过A处正下方，固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为h(h≥d)，小球通过光电门的时间为t。

(1)若实验室某同学用10分度游标卡尺测量小球的直径如图所示，则小球的半径是_____cm。

(2)小球经过光电门B时的速度表达式为______。

(3)多次改变h，求得与h对应的小球通过光电门的时间t。计算出小球通过光电门的动能。分別作出动能与h图象、动能与图象。如图、图所示。图象中的物理量单位采用国际单位，但横坐标没有标出。可以判断图是________（填“”或 “”）的图象。通过图象可以判定小球在下落过程中动能的改变等于重力所做的功。

(4)图3中OA连线的斜率数值为，图4中直线的斜率数值为，则当地的重力加速度g为______，小球在图象3中A点所对应的瞬时速度为    （用题上所给字母表示）。

Answer

【答题空9-1】0.735m 【答题空9-2】d/t 【答题空9-3】Ek-h 【答题空9-4】k/m

【解析】（1）根据图示可知此时游标卡尺测得的小球直径时是14mm+7×0.1mm=14.7mm，所以小球的半径r=7.35mm=0.735cm，与游标卡尺的精确度保持一致

（2）小球经过光电门B时的速度表达式为

（3）根据，可知动能与下降的高度成线性关系，所以图4是关系图线，根据可知图3是图线。

（4）根据图4的斜率k=mg，可知当地重力加速度为，依据，则斜率为，有