Question

【題目】如圖所示，用光電門等器材驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。一個(gè)直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處?kù)o止釋放，下落過(guò)程中通過(guò)A處正下方固定的光電門B，測(cè)得A、B間的距離為H(>>d)，小球通過(guò)光電門B的時(shí)間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/span>g，則

(1)小球通過(guò)光電門B時(shí)的速度表達(dá)式v=______________________；

(2)多次改變A、B間距離H，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，描點(diǎn)作出隨H變化的圖象，若小球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒，則作出的圖線為通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條傾斜直線，且斜率為___________；

(3)某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得-H圖線為通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，但斜率比(2)中的斜率偏小，原因可能是____________________________________________。

Answer 1

【答案】 小球在下落過(guò)程中受到空氣阻力

【解析】

(1)根據(jù)題意可以知道,本實(shí)驗(yàn)采用光電門利用平均速度法求解落地時(shí)的速度;
(2)根據(jù)機(jī)械能守恒定律列式,再根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)律即可求得對(duì)應(yīng)的關(guān)系式,以及斜率的意義;

（1）已知經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的時(shí)間小球的直徑;則可以由平均速度表示經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度;故
(2)若減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能時(shí),可以認(rèn)為機(jī)械能守恒;
則有:

根據(jù)函數(shù)關(guān)系，則有: ;
(3)因?yàn)樵撨^(guò)程中有阻力做功,則導(dǎo)致斜率比(2)中的斜率偏小。

故本題答案是：(1). (2). (3). 小球在下落過(guò)程中受到空氣阻力