如圖*所示,一位同學利用光電計時器等器材做“驗*機械能守恆定律”的實驗。有一直徑為d、質量為m的金屬小球由A處...
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問題詳情:
如圖*所示,一位同學利用光電計時器等器材做“驗*機械能守恆定律”的實驗。有一直徑為d、質量為m的金屬小球由A處由靜止釋放,下落過程中能通過A處正下方、固定於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,用遊標卡尺測得小球的直徑d=______cm。
(2)多次改變高度H,重複上述實驗,作出 隨H的變化圖像如圖*所示,當圖中已知量tH0和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達式:________________時,可判斷小球下落過程中機械能守恆。
(3)實驗中發現動能增加量ΔEk總是稍小於重力勢能減少量ΔEp,增加下落高度後,則ΔEp-ΔEk將________(選填“增大”“減小”或“不變”)。
【回答】
(1)0.725 (2) (3)增大
【解析】:(1)根據遊標卡尺讀數原理可知:讀數=主尺讀數(cm)+遊標讀數(mm),主尺讀數為0.7cm,遊標讀數為:,故讀數為0.725cm;
(2)根據機械能守恆定律可得:變形代入已知量可得:,故只需要滿足此式就可以驗*機械能是守恆的;
(3)由於受空氣阻力的影響,當高度增加速度變大受空氣阻力就越大,故動能變小重力勢能不受空氣阻力影響,所以ΔEp-ΔEk的差值將增大。
知識點:機械能守恆定律
題型:實驗,探究題