题目内容

【题目】如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做验证机械能守恒定律的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球从A处由静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得AB间的距离为H(H>>d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的治理加速度为g。则:

(1)如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径d=_________mm

(2)多次改变高度H,重复上述实验,作出H的变化图象如图丙所示,当图中已知量t0H0和重力加速度g及小球的直径d满足表达式___________时,可判断小球下落过程中机械能守恒。

(3)实验中,因受空气阻力影响,小球动能增加量ΔEk总是稍小于重力势能减少量ΔEp,适当降低下落高度后,则ΔEpEk________(选填增加”“减少不变)。

【答案】 7.25   减小

【解析】(1)游标卡尺的固定刻度读数为mm,游标尺上第5个刻度游标读数为所以最终读数为:

(2)小球通过光电门的速度为若减小的重力势能等于增加的动能时,可以认为机械能守恒,则有故有

(3)由于该过程中有阻力做功,而高度越高,阻力做功越多;所以降低下落高度后,则将减小;

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