Question

如圖甲所示，一位同學利用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗。有一直徑為d、質量為m的金屬小球由A處由靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H(H>>d)，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，當?shù)氐闹亓�加速度為g。則：

⑴如圖乙所示，用游標卡尺測得小球的直徑d =   ▲  mm。

⑵小球經(jīng)過光電門B時的速度表達式為     ▲    。

 

⑶多次改變高度H，重復上述實驗，作出隨H的變化圖象如圖丙所示，當圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達式：   ▲    時，可判斷小球下落過程中機械能守恒。

⑷實驗中發(fā)現(xiàn)動能增加量△EK總是稍小于重力勢能減少量△EP，增加下落高度后，則將    ▲    (選填“增加”、“減小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】⑴7.25；   ⑵；   ⑶ 或  ；  ⑷增加

【命題立意】本題旨在考查驗證機械能守恒定律實驗。

【解析】（1）由圖根據(jù)游標卡尺的刻度可讀出為：7.25mm；

（2）通過光電門認為是勻速運動，有：；

（3）由圖線和在高空作自由落體運動可得：，由此得出答案；

（4）由于有空氣阻力和摩擦力作用，則有將增加。

【舉一反三】搞清該實驗的基本原理和通過光電門是勻速運動，在高空是作自由落體運動，然后就依題意就可求出正確答案。