Question

【題目】某實驗小組利用如圖甲所示的裝置來驗證機械能守恒定律。

在鐵架臺的頂端有一電磁鐵，正下方某位置固定一光電門，電磁鐵吸住直徑為d的小鐵球，此時球心與光電門的豎直距離為h（h＞＞d）。斷開電源，小球下落，通過光電門的擋光時間為t。請回答下列問題：

(1)小球經過光電門時的速度表達式為______；

(2)該實驗需要驗證的表達式為______；（用題中字母表示，設重力加速度為g）。

(3)在實驗過程中，多次改變h，重復實驗，這樣做可以______；

A.減小偶然誤差

B.減小系統誤差

C.使實驗結論更具有普遍性

(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，增加下落高度后，則△EP-△Ek將______（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】 gh= A 增大

【解析】

(1)[1]極短時間內的平均速度等于瞬時速度的大小，則滑塊通過光電門的速度為：

v=

(2)[2]小球動能的增加量為：

△Ek=mv2=m

重力勢能的減小量

△Ep=mgh

需驗證的表達式為：

mgh=m

即為：

gh=

(3)[3]在實驗過程中，多次改變h，重復實驗，這樣做可以減小偶然誤差，無法減小系統誤差，同時與實驗結論是否更具有普遍性也無關，故A正確，BC錯誤，

(4)[4]由于該過程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；故增加下落高度后，則△Ep-△Ek將增大；