Question

【題目】用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律。通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門B，B與毫秒計時器圖中未畫出相連。實驗前應調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束。

為了驗證機械能守恒定律需要測量或記錄下列哪些物理量______。

A.小鐵球的直徑d了

B.A點與B點間的距離h

C.小鐵球的質(zhì)量m

D.小鐵球經(jīng)過光電門的擋光時間即毫秒計時器的讀數(shù)

利用向中的物理量和重力加速率g，寫出驗證機械能守恒定律的表達式為______。

為直觀判斷小球下落過程中機械能是否守恒，應作下列哪一個圖象？______；圖象的斜率______。

A.圖象圖象圖象圖象

經(jīng)正確的實驗操作，發(fā)現(xiàn)小球動能增加量總是稍小于重力勢能減少量，原因是______。

Answer 1

【答案】ABDD有空氣阻力

【解析】

根據(jù)實驗的原理，抓住重力勢能的減小量和動能的增加量是否相等，確定所需測量的物理量。
根據(jù)機械能守恒得出函數(shù)關系式，確定作哪一個圖象，以及得出圖象斜率的含義。
根據(jù)原理，結(jié)合能量守恒分析小球動能增加量總是稍小于重力勢能減少量的原因。

小球重力勢能的減小量為mgh，動能的增加量為，質(zhì)量可以約去，不需要測量小球的質(zhì)量，需要測量小鐵球的直徑d，A、B兩點的高度h，小鐵球經(jīng)過光電門的擋光時間t，故選ABD。
根據(jù)得，驗證機械能守恒的表達式為：。
根據(jù)知，，為了直觀判斷小球下落過程中機械能是否守恒，應作圖線，故選D。圖線的斜率。
經(jīng)正確的實驗操作，發(fā)現(xiàn)小球動能增加量總是稍小于重力勢能減少量，原因是有空氣阻力，使得部分重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。