Question

【题目】某同学用如题11-1图所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂着铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方。在钢球底部竖直地粘住一片宽带为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t时由计时器测出，取 作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk ， 就能验证机械能是否守恒。

（1）ΔEp=mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到______之间的竖直距离.
A.钢球在A点时的顶端
B.钢球在A点时的球心
C.钢球子A点时的底端
（2）用ΔEk= 计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如题11-2图所示，其读数为cm.某次测量中，计时器的示数为0.0100 s，则钢球的速度为v=m/s.

（3）下表为该同学的实验结果：

他发现表中的ΔEp与ΔEk之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的.你是否同意他的观点？请说明理由.
（4）请你提出一条减小上述差异的改进建议.

Answer 1

【答案】
（1）B
（2）1.50；1.50
（3）不同意，因为空气阻力会造成ΔEk小于ΔEp ， 但表中ΔEk大于ΔEp
（4）分别测出光电门和球心到悬点的长度为L和l，计算ΔEk时，将v折算成钢球的速度 ．
【解析】（1）小球下落的高度为初末位置球心间的距离，所以选B；（2）由图知读数为1.50cm，小球的速度为 ，代入解得v=1.50m/s；（3）若是空气阻力造成的，则ΔEk小于ΔEp ， 根据表格数据知不是空气阻力造成的。
【考点精析】本题主要考查了机械能守恒及其条件的相关知识点，需要掌握在只有重力（和弹簧弹力）做功的情形下，物体动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变才能正确解答此题．