Question

【題目】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的金屬小球從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，當地的治理加速度為g。則：

(1)如圖乙所示，用游標卡尺測得小球的直徑d=_________mm。

(2)多次改變高度H，重復上述實驗，作出H隨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滿足表達式___________時，可判斷小球下落過程中機械能守恒。

(3)實驗中，因受空氣阻力影響，小球動能增加量ΔEk總是稍小于重力勢能減少量ΔEp，適當降低下落高度后，則ΔEp-ΔEk將________（選填“增加”“減少”或“不變”）。

Answer 1

【答案】 7.25 　 減小

【解析】(1)游標卡尺的固定刻度讀數為mm，游標尺上第5個刻度游標讀數為，所以最終讀數為： ；

(2)小球通過光電門的速度為，若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認為機械能守恒，則有，故有；

(3)由于該過程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；所以降低下落高度后，則將減小；