Question

【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，小明同學利用傳感器設計實驗如圖甲 所示，將質量為 、直徑為的金屬小球在一定高度 由靜止釋放，小球正下方固定一臺紅外線計時器，能自動記錄小球擋住紅外線的時間，改變小球下落高度，進行多次 重復實驗。此方案驗證機械能守恒定律方 便快

（1）用螺旋測微器測小球的直徑如圖乙所示，則小球的直徑d=________；

（2）為直觀判斷小球下落過程中機械能是否守恒，應作下列_______圖象。

A． 圖象 B． 圖象 C． 圖象 D． 圖象

（3）經正確的實驗操作，小明發(fā)現(xiàn)小球動能增加量總是稍小于重力勢能減少量，你認為增加釋放高度后，兩者的差值會_______填“增大”、“減小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】 （1）17.804~17.806mm （2）D （3）增大

【解析】【試題分析】螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．本實驗采用光電門利用平均速度法求解落地時的速度；則根據(jù)機械能守恒定律可知，當減小的機械能應等于增大的動能；由原理即可明確注意事項及數(shù)據(jù)的處理等內容．

(1)螺旋測微器的固定刻度為17.5mm，可動刻度為30.5×0.01mm=0.305mm，所以最終讀數(shù)為17.5mm+0.305mm=17.805mm，

(2)已知經過光電門時的時間小球的直徑；則可以由平均速度表示經過光電門時的速度.若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認為機械能守恒；則有： 即,為直觀判斷小球下落過程中機械能是否守恒，所以應作 圖象，故選D．

(3)經正確的實驗操作，小明發(fā)現(xiàn)小球動能增加量總是稍小于重力勢能減少量mgh，你認為增加釋放高度h后，兩者的差值會增大.