Question

【題目】利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。通過電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中小鐵球經(jīng)過光電門B時(shí)，毫秒計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）記錄下小鐵球的擋光時(shí)間t。實(shí)驗(yàn)前調(diào)整光電門位置，使小鐵球下落過程中小鐵球球心垂直細(xì)激光束通過光電門，設(shè)當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>g：

(1)為了驗(yàn)證小鐵球下落過程中機(jī)械能是否守恒，還需要測(cè)量的物理量是__________。

A.A點(diǎn)距地面的高度h B.A、B之間的距離h

C.小鐵球從A到B的下落時(shí)間tAB D.小鐵球的直徑d

(2)小鐵球通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v=_________（用實(shí)驗(yàn)中測(cè)得物理量的符號(hào)表示）；

(3)改變光電門B的位置，多次釋放小鐵球，測(cè)得多組相應(yīng)的數(shù)據(jù)，作出圖像，由圖像算出其斜率k，當(dāng)k近似為____________時(shí)，可以認(rèn)為小球在下落過程中機(jī)械能守恒。

Answer 1

【答案】BD g

【解析】

(1)[1]需要測(cè)量減少的勢(shì)能和增加的動(dòng)能，也就是測(cè)量下落的高度和運(yùn)動(dòng)速度，而運(yùn)動(dòng)速度可以通過小球直徑來測(cè)量，因此選BD。

(2)[2] 根據(jù)小球直徑和小球穿過光電門的時(shí)間，求極短時(shí)間內(nèi)的平均速度約等于瞬時(shí)速度

(3)[3]機(jī)械能守恒的表達(dá)式為

因此

當(dāng)斜率當(dāng)k近似為當(dāng)?shù)刂亓�加速�?/span>g時(shí)，可以認(rèn)為小球在下落過程中機(jī)械能守恒。