Question

【題目】圖甲為驗證機械能守恒定律的實驗裝置，通過電磁鐵控制的小鐵球從A處自由下落，毫秒計時器(圖中未畫出)記錄下小鐵球經過光電門B的擋光時間t，小鐵球的直徑為d，用作為球經過光電門時的速度，重力加速度為g。

(1)用游標卡尺測得小鐵球的直徑d如圖乙所示，則d＝________mm；

(2)實驗中還需要測量的物理量是________；

A.A距地面的高度H

B.A、B之間的高度h

C.小鐵球從A下落到B的時間tAB

(3)要驗證小鐵球下落過程中機械能是否守恒，只需驗證等式________是否成立即可(用實驗中測得物理量的符號表示)；

(4)某實驗小組測得小球動能的增加量ΔEk總是稍大于重力勢能的減少量ΔEp，原因可能是_______。(寫出一個即可)

Answer 1

【答案】5.4 B d2=2ght2 金屬球下落過程中阻力做功

【解析】

(1)[1]由圖可知：游標卡尺游尺為10分度，精確度為0.1mm，主尺刻度為5mm，游尺“4”與主尺刻度對齊，所以讀數為

5mm+0.1×4mm=5.4mm。

(2)[2]AB．此題需要用到重力勢能變化量，故需要測量AB之間的高度，不需要知道距離地面的高度，故A錯誤，B正確；

C．因為要判定mgh與mv2關系，不需要知道小鐵球從A下落到B的時間tAB，故C錯誤。

故選B。

(3)[3]利用小鐵球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，故B點速度

v=

根據機械能守恒的表達式有

mgh=mv2

可得

d2=2ght2

故只要驗證d2=2ght2即可。

(4)[4]實驗中發現動能增加量△Ek總是稍小于重力勢能減少量△EP，可能的原因是金屬球下落過程中阻力做功。