如圖*，某實驗小組利用光電計時器等器材做“驗*機械能守恆定律”的實驗．①將金屬小球在A處由靜止釋放，並通過A處...

問題詳情：

如圖*，某實驗小組利用光電計時器等器材做“驗*機械能守恆定律”的實驗．

①將金屬小球在A處由靜止釋放，並通過A處正下方、固定於B處的光電門．

②用10等分遊標的遊標卡尺測量小球的直徑d，測量示數如圖乙，則d=    cm．若光電計時器記錄小球通過光電門的時間為t=4.25×10﹣3s，則小球經過光電門B時的速度為vB=     m/s．（計算結果保留三位有效數字）

③多次改變A、B間的距離H，重複上述實驗，作出隨H的變化圖象如圖*所示，若小球下落過程機械能守恆，由圖*數據寫出重力加速度g與d、t0、H0的關係式g= ．

④實驗數據顯示小球的動能增加量△EK總是稍小於重力勢能減少量△EP，主要原因是小 球的一部分重力勢能轉化為內能．增大H，不能減少機械能的損失（填“能”或“不能”）．

【回答】

考點：  驗*機械能守恆定律．

專題：  實驗題；動能定理的應用專題．

分析：  由題意可知，本實驗採用光電門利用平均速度法求解落地時的速度；則根據機械能守恆定律可知，當減小的機械能應等於增大的動能；由原理即可明確注意事項及數據的處理等內容．

解答：  解：②由圖可知，主尺刻度為10mm；遊標對齊的刻度為2；故讀數為：10+2×0.1=10.2mm=1.02cm；

已知經過光電門時的時間小球的直徑；則可以由平均速度表示經過光電門時的速度；故v==m/s≈2.40m/s；

③若減小的重力勢能等於增加的動能時，可以認為機械能守恆；

則有：mgH=mv2；

即：2gH0=（）2

2gH0=d2；

解得：g=；

④小球的動能增加量△EK總是稍小於重力勢能減少量△EP，主要原因該過程中有阻力做功，使小球的一部分重力勢能轉化為內能；

當增大H，則阻力做功越多，則不能減小機械能損失．

故*為：②1.02；2.40  ③；④內能，不能．

點評：  本題為創新型實驗，要注意通過分析題意明確實驗的基本原理才能正確求解．同時為驗**實驗題，要求根據物理規律選擇需要測定的物理量，運用實驗方法判斷系統重力勢能的變化量是否與動能的變化量相同是解題的關鍵．

知識點：機械能守恆定律

題型：實驗,探究題