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A.B间的距离为H（）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的变化图像如图丙所示，当图中已知量、和重力加速度g及小球的直径d满足表达式________时，可判断消去下落过程中机械能守恒

（3）实验中发现动能增加量总是稍小与重力势能减少量，增加下落高度后，则将__________（填“增加”“减小”或“不变”）。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）增大

【解析】试题分析：游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．由题意可知，本实验采用光电门利用平均速度法求解落地时的速度；则根据机械能守恒定律可知，当减小的机械能应等于增大的动能．

（1）由图可知，主尺刻度为8mm；游标对齐的刻度为3；故读数为：8mm+3×0.05mm=8.15mm=0.815cm；

（2）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，即： ，解得．

（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．