Question

【题目】小刚同学用如图实验装置研究“机械能守恒定律”。他进行了如下实验操作并测出如下数值:

①用天平测出小钢球的质量为0.20kg;

②用游标卡尺测出小钢球的直径为10.0mm

③用刻度尺测出电磁铁端到光电门的距离为82.55cm

④电磁铁先通让小钢球吸在屯磁铁底端;

⑤电磁铁断电后,小钢球白由下落

⑥在小钢球经过光电门时间内计时装置记下小钢球经过光电门所用时间为2.50×10-3s,由此可算得小钢球经过光电门的速度;

⑦计算得出小钢球到达光电门时重力势能减小量_________J,小钢球的动能变化量______J(g取9.8m/s2,结果保留三位有效数字)

从实验结果中发现_______(填“稍大于”“稍小于”或“等于”) ,试分析可能的原因______________.

Answer 1

【答案】 稍大于有空气阻力的影响

【解析】

计算小钢球经过光电门时的速度可利用表达式进行计算，该速度是t时间内的平均速度，由于小球做匀加速直线运动，所以该速度小于小球经过d的中点时的瞬时速度，所以此计算结果比小球的实际速度略小；

小球从电磁铁处下落到经过光电门时，小球重力势能减小量为：△EP=mgh=0.2×9.8×0.8255J≈1.62J；利用平均速度代替瞬时速度算得小球经过光电门时的速度得：，小球动能变化量为；由于存在空气阻力，或测量中忽略了小球的尺度，导致实验结果中减小的重力势能稍大于增加的动能．