问题 填空题

假如2025年,你成功登上月球.给你一架天平(带砝码)、一个弹簧称、一个秒表和一个小铁球,如何估测你在月球上用手竖直向上抛出一个小铁球时,手对小球所做的功.步骤:

(1)用弹簧称、天平分别测量小球的______、______ 可以计算出月球表面重力加速度.(写出物理量名称和符号)

(2)用秒表测量小球从抛出到落回抛出点的时间t

(3)写出手对小球所做功的表达式,W=______.(用直接测量的物理量符号表示)

答案

(1)用弹簧秤测出小铁球在月球上的重力F,用天平测量出小铁球的质量m.

         故本小题的答案为:重力F,质量m    

    (2)从抛出小铁球开始计时,到小铁球落到停止计时,测量出小铁球在空中运动的时间t.

    (3)解法一:

         已测出小铁球的质量为m,所受到的重力为F,运动时间为t.

         则小铁球上升的高度h=

1
2
g(
t
2
)
2
…①

         小铁球的加速度g=

F
m
…②

         手对小球所做的功等于小铁球上升过程中克服重力所做的功

         W=Fh…③

         以上三式联立W=

F2t2
8m

         解法二:

         已测出小铁球的质量为m,所受到的重力为F,运动时间为t.     

         小铁球上升的时间为

t
2
,则小球抛出时的速度v=g×
t
2
 =
F
m
×
t
2
=
Ft
2m

         由动能定理知,手对小铁球所做的功等于小球抛出时的动能

         W=Ek=

1
2
mv2=
1
2
m(
Ft
2m
)
2
=
F2t2
8m

         故本小题的答案为:

F2t2
8m

选择题
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