如圖*所示，一位同學利用光電計時器等器材做“驗*機械能守恆定律”的實驗．有一直徑為d、質量為m的金屬小球由A處...

問題詳情：

如圖*所示，一位同學利用光電計時器等器材做“驗*機械能守恆定律”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、固定於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，當地的重力加速度為g．則：

（1）如圖乙所示，用遊標卡尺測得小球的直徑d=　     　cm．

（2）多次改變高度H，重複上述實驗，作出隨H的變化圖象如圖*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恆．

（3）實驗中發現動能增加量△EK總是稍小於重力勢能減少量△EP，增加下落高度後，則△Ep﹣△Ek將　        　（選填“增加”、“減小”或“不變”）．

【回答】

解：（1）由圖可知，主尺刻度為7mm；遊標對齊的刻度為5；故讀數為：7+5×0.05=7.25mm=0.725cm；

（2）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=，

即：2gH0=（）2

解得：．

（3）由於該過程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；故增加下落高度後，則△Ep﹣△Ek將增大；

故*為：（1）0.725  （2）．（3）增加

知識點：專題十三 中學物理實驗

題型：實驗,探究題