Question

【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的金属小球由A处静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H(Hd)，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g.则：

(1)如图乙所示，用20分度的游标卡尺测得小球的直径d＝________cm.

(2)多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式：________(用t0、H0、g、d表示，四个量均取国际单位)时，可判断小球下落过程中机械能守恒．

(3)实验中发现动能增加量ΔEk总是稍小于重力势能减少量ΔEp，增加下落高度后，则ΔEp－ΔEk将________________(选填“增加”、“减小”或“不变”)．

Answer 1

【答案】 (1)0.715 cm　 (2)2gH0t02＝d2 (3)增加

【解析】(1)根据游标卡尺读数规则得读数为：；

(2)若要满足机械能守恒，则金属球减小的重力势能等于金属球增加的动能：

，整理可以得到：；

（3）由于该过程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多，故增加下落高度后，则将增加。