Question

【题目】用如图所示的装置验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B，B与毫秒计时器图中未画出相连。实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。

为了验证机械能守恒定律需要测量或记录下列哪些物理量______。

A.小铁球的直径d了

B.A点与B点间的距离h

C.小铁球的质量m

D.小铁球经过光电门的挡光时间即毫秒计时器的读数

利用向中的物理量和重力加速率g，写出验证机械能守恒定律的表达式为______。

为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图象？______；图象的斜率______。

A.图象图象图象图象

经正确的实验操作，发现小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量，原因是______。

Answer 1

【答案】ABDD有空气阻力

【解析】

根据实验的原理，抓住重力势能的减小量和动能的增加量是否相等，确定所需测量的物理量。
根据机械能守恒得出函数关系式，确定作哪一个图象，以及得出图象斜率的含义。
根据原理，结合能量守恒分析小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量的原因。

小球重力势能的减小量为mgh，动能的增加量为，质量可以约去，不需要测量小球的质量，需要测量小铁球的直径d，A、B两点的高度h，小铁球经过光电门的挡光时间t，故选ABD。
根据得，验证机械能守恒的表达式为：。
根据知，，为了直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作图线，故选D。图线的斜率。
经正确的实验操作，发现小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量，原因是有空气阻力，使得部分重力势能转化为内能。