Question

【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，小倪同學利用傳感器設計實驗：如圖甲所示，將質量為m、直徑為d的金屬小球在一定高度h由靜止釋放，小球正下方固定一臺紅外線計時器，能自動記錄小球擋住紅外線的時間t，改變小球下落高度h，進行多次重復實驗。

(1)用螺旋測微器測小球的直徑如圖乙所示，則小球的直徑d=____________mm；

(2)在處理數據時，計算小球下落h高度時速度v的表達式為_________________；

(3)為直觀判斷小球下落過程中機械能是否守恒，小菲同學不知道應該畫哪一個圖象比較好，你認為呢？______________

A．h-t圖象 B．圖象 C．圖象 D．圖象

(4)經正確的實驗操作，小娟同學發現小球動能增加量總是稍小于重力勢能減少量mgh，你認為增加釋放高度h后，兩者的差值會__________（填“增大”、“縮小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】 7.875（7.874~7.876） D 增大

【解析】(1)固定部分讀數為17.5mm，轉動部分讀數為30.5，故最終讀數為：17.5+30.5×0.01=17.805mm.

(2)已知經過光電門時的時間小球的直徑；用平均速度表示經過光電門時的速度，所以；

(3)若機械能守恒，則，即，為直觀判斷小球下落過程中機械能是否守恒，應作圖象，選D；

(4)考慮阻力的影響有，因此增加釋放高度h后，mgh與的差值會增大。