Question

【题目】如图所示，用光电门等器材验证机械能守恒定律。一个直径为d、质量为m的金属小球由A处静止释放，下落过程中通过A处正下方固定的光电门B，测得A、B间的距离为H(>>d)，小球通过光电门B的时间为t，当地的重力加速度为g，则

(1)小球通过光电门B时的速度表达式v=______________________；

(2)多次改变A、B间距离H，重复上述实验，描点作出随H变化的图象，若小球下落过程中机械能守恒，则作出的图线为通过坐标原点的一条倾斜直线，且斜率为___________；

(3)某同学通过实验获得-H图线为通过坐标原点的直线，但斜率比(2)中的斜率偏小，原因可能是____________________________________________。

Answer 1

【答案】 小球在下落过程中受到空气阻力

【解析】

(1)根据题意可以知道,本实验采用光电门利用平均速度法求解落地时的速度;
(2)根据机械能守恒定律列式,再根据数学规律即可求得对应的关系式,以及斜率的意义;

（1）已知经过光电门时的时间小球的直径;则可以由平均速度表示经过光电门时的速度;故
(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:

根据函数关系，则有: ;
(3)因为该过程中有阻力做功,则导致斜率比(2)中的斜率偏小。

故本题答案是：(1). (2). (3). 小球在下落过程中受到空气阻力