Question

【題目】如圖甲所示，一位同學利用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗。有一直徑為d、質量為m的金屬小球由A處靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H(H>>d)，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，當地的重力加速度為g，則：

(1)如圖乙所示，用游標卡尺測得小球的直徑d=_________mm;

(2)小球經過光電門B時的速度表達式為v=_________;

(3)多次改變高度H，重復上述實驗，作出的圖象為通過原點的直線，如圖所示，由此判定小球下落過程中機械能守恒，則圖像中圖線的斜率k=_________（結果用d和g表示）;

(4)實驗中發現動能增加量ΔEk總是稍小于重力勢能減少量ΔEP，增加下落高度后，則ΔEP-ΔEk將_________(選填“增加”、“減小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】 （1）7.25 （2） （3） （4）增加

【解析】（1）由圖可知，主尺刻度為7mm；游標對齊的刻度為5；故讀數為：7mm+5×0.05mm=7.25mm=0.725cm；
（2）小球經過光電門B時的速度表達式為；