在“验证机械能守恒定律“的实验中.小明同学利用传感器设计实验:如图所示.将质量为m.直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放.小球正下方固定一台红外线计时器.能自动记录小球挡住红外线的时间t.改变小球下落高度h.进行多次重复实验． (1)在处理数据时.计算小球下落h高度时速度v的表达式为, (2)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒.应作下� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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在“验证机械能守恒定律“的实验中，小明同学利用传感器设计实验：如图所示，将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放，小球正下方固定一台红外线计时器，能自动记录小球挡住红外线的时间t，改变小球下落高度h，进行多次重复实验．

（1）在处理数据时，计算小球下落h高度时速度v的表达式为；

（2）为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图象？D；

A．h﹣t图象 B．h﹣图象C．h﹣t²图象 D．h﹣图象

（3）经正确的实验操作，小明发现小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量，你认为增加释放高度h后，两者的差值会增大（填“增大”、“缩小”或“不变”）．

考点：验证机械能守恒定律．

专题：实验题；机械能守恒定律应用专题．

分析：本实验采用光电门利用平均速度法求解落地时的速度；则根据机械能守恒定律可知，当减小的机械能应等于增大的动能；由原理即可明确注意事项及数据的处理等内容．

解答：解：（1）已知经过光电门时的时间小球的直径；则可以由平均速度表示经过光电门时的速度；

所以v=，

（2）若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒；

则有：mgh=mv²；

即：2gh=（）²

为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，所以应作h﹣图象，

故选：D．

（3）经正确的实验操作，小明发现小球动能增加量mv²总是稍小于重力势能减少量mgh，你认为增加释放高度h后，两者的差值会增大，

故答案为：（1）

（2）D

（3）增大

点评：本题为创新型实验，要注意通过分析题意明确实验的基本原理才能正确求解，掌握由极短时间内平均速度表示经过光电门时的速度的思路．

练习册系列答案

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