Question

【题目】某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门时间t，当地重力加速度为g。

（1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪两个物理量_____________。

A．小球的质量m

B．AB之间的距离H

C．小球从A到B的下落时间tAB

D．小球的直径d

（2）小球通过光电门时的瞬时速度v=_______________（用题中所给的物理量表示）。

（3）调整AB之间距离H，多次重复上述过程，作出随H的变化图象如图乙所示，若小球下落过程中机械能守恒，则该直线的斜率k=________________（用题中所给的物理量表示）。

Answer 1

【答案】BD

【解析】

由题意可知考查验证机械能守恒定律实验，根据实验原理写出机械能守恒表达式，变形求出 表达式，分析斜率可求得。

(1)[1] 小球自由下落时重力势能转化为动能， ， 联立可求得 因此需要测H、d，故BD符合题意，AC不符合题意。

(2)[2] 小球通过光电门的时间为t，小球直径为d，用平均速度代替瞬时速度则 。

(3) [3] 由上面的分析可知，则斜率k= 。