Question

【題目】如圖所示，用光電門等器材驗證機械能守恒定律。一個直徑為d、質量為m的金屬小球由A處靜止釋放，下落過程中通過A處正下方固定的光電門B，測得A、B間的距離為H(>>d)，小球通過光電門B的時間為t，當地的重力加速度為g，則

(1)小球通過光電門B時的速度表達式v=______________________；

(2)多次改變A、B間距離H，重復上述實驗，描點作出隨H變化的圖象，若小球下落過程中機械能守恒，則作出的圖線為通過坐標原點的一條傾斜直線，且斜率為___________；

(3)某同學通過實驗獲得-H圖線為通過坐標原點的直線，但斜率比(2)中的斜率偏小，原因可能是____________________________________________。

Answer 1

【答案】 小球在下落過程中受到空氣阻力

【解析】

(1)根據題意可以知道,本實驗采用光電門利用平均速度法求解落地時的速度;
(2)根據機械能守恒定律列式,再根據數學規律即可求得對應的關系式,以及斜率的意義;

（1）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;故
(2)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:

根據函數關系，則有: ;
(3)因為該過程中有阻力做功,則導致斜率比(2)中的斜率偏小。

故本題答案是：(1). (2). (3). 小球在下落過程中受到空氣阻力