利用下图的实验装置，探究外力做功与小球动能变化的定量关系。小球在重力作用下从开始自由下落至光电门， 某同学实验如下：A．用天平测定小球的质量为0.10kg；B．

题文

利用下图的实验装置，探究外力做功与小球动能变化的定量关系。小球在重力作用下从开始自由下落至光电门， 某同学实验如下：


A．用天平测定小球的质量为0.10kg；B．用游标卡尺测出小球的直径如上图乙所示C．用直尺测出电磁铁下端到光电门的距离为81.6cm；（光电门处可看成一几何点）D．电磁铁先通电，让小球吸在电磁铁下端E.让电磁铁断电，小球自由下落。
F.在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为3.00×10^－3s。
回答下列问题：（g取10m/s²，计算结果保留三位有效数字）
①小球的直径为     cm，
②小球经过光电门时的平均速度     m/s,其对应的动能为       J
③在本实验中小球重力做功应该取下落的高度为    cm, 其对应的重力做功为       J
④试根据以上的数据得出本实验的结论：                            。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1） ①1.20（2分）  ②  4.00m/s（2分） 0.800（1分）  ③ 81.0（2分）  0.810（1分）    
④在误差范围内外力做功与动能变化量相等（1分）

解析

（1）由图可得小球的直径为1.20cm，（2）平均速度v=s/t=1.20×10^-2/（3.00×10^-3）=4.00m/s，动能

=0.800J，（3）小球下落的高度为h=81.6-1.20/2=81.0cm，其对应的重力做功为W=mgh=0.810J，
由上面的计算可知，结论为在误差范围内外力做功与动能变化量相等

考点

据考高分专家说，试题“利用下图的实验装置，探究外力做功与小球动.....”主要考查你对 [实验：探究弹力与弹簧伸长的关系 ]考点的理解。

实验：探究弹力与弹簧伸长的关系

探究弹力与弹簧伸长的关系：
实验目的：
1、探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系。
2、学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。
实验原理：
1、如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与重力大小相等。



2、用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组（x，F）对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系。
实验器材：
轻质弹簧（一根），钩码（一盒），刻度尺，铁架台，重垂线，坐标纸，三角板。
实验步骤：
1、如图所示，将铁架台放于桌面上（固定好），将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在挨近弹簧处将刻度尺（最小分度为mm）固定于铁架台上，并用检查刻度尺是否竖直；



2、记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L₀；
3、在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码静止后，记下弹簧下端所对应的刻度L_l；
4、用上面方法，记下弹簧下端挂2个、3个、4个 ……钩码时，弹簧下端所对应的刻度L₂、L₃、L₄……，并将所得数据记录在表格中；
5、用x_n＝L_n－L₀计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量，并根据当地重力加速度值g，计算出所挂钩码的总重力，这个总重力就等于弹簧弹力的大小，将所得数据填入表格。



数据处理：
1、建立坐标系，标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位；
2、标度：标度要适当，让所得到的图线布满整个坐标系；
3、描点：描点时要留下痕迹；
4、连线：让尽可能多的点落在同一直线上，让其余的点落在直线的两侧，误差较大的点舍弃；
5、根据图象做出结论。