Question

某同學(xué)利用透明直尺和光電計時器來驗證機械能守恒定律，實驗的簡易示意圖下，當(dāng)有不透光的物體從光電門間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。

所用的西甌XD 007光電門傳感器可測得最短時間為0.01ms。將擋光效果好、寬度為d=3.8×10^-3m的黑色磁帶貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門。某同學(xué)測得各段黑色磁帶通過光電門的時間△t_i．與圖中所示的高度差△h_i，并將部分數(shù)據(jù)進行了處理，結(jié)果如下表所示。(取g=9.8m／s²注：表格中M為直尺質(zhì)量)

①從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度是利用求出的，請你簡要分析該同學(xué)這樣做的理由是：                      ．
②請將表格中數(shù)據(jù)填寫完整．
③通過實驗得出的結(jié)論是：               
④根據(jù)該實驗請你判斷下列△E_k一△h圖象中正確的是                 

Answer 1

（1）極短時間內(nèi)平均速度近似等于瞬時速度   （2）4.22  4.02M
（3）在誤差范圍內(nèi)勢能減少量等于動能的增加量   ． （4）C

試題分析：（1）直尺磁條通過光電門的時間極短，此時平均速度非常接近瞬時速度，即用平均速度代替瞬時速度；（2）即，。（3）從表格數(shù)據(jù)可知，在允許誤差存在的范圍內(nèi)，有動能變化與重力勢能變化相等。（4）據(jù)動能變化與重力勢能變化關(guān)系，即：，則動能變化與高度變化成正比，則選項C正確。