Question

【题目】小明同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中红外线发射器、接收器可记录小球的挡光时间。小明同学进行了如下操作：

(1)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径为____mm；

(2)该小球质量为m、直径为d。现使小球从红外线的正上方的高度h处自由下落，记录小球挡光时间t，已知重力加速度为g，则小球下落过程中动能增加量的表达式为____；重力势能减少量的表达式为________（用所给字母表示）。

(3)改变小球下落高度h，多次重复实验，发现小球动能的增加量总是小于重力势能的减少量，你认为可能的原因是 ____（至少写出一条）。

Answer 1

【答案】 18.305 (18.305～18.306均可) m（）2 mgh 阻力做负功

【解析】（1）螺旋测微器的固定刻度为，可动刻度为，
所以最终读数为；
（2）已知经过光电门的时间内位移为小球的直径，则可以由平均速度表示经过光电门时的速度；所以，则小球下落过程中动能增加量的表达式为；重力势能减少量的表达式为；
（3）根据能量守恒定律分析，重力势能的减少量往往大于动能的增加量的原因是阻力做负功，