微专题93 实验：验证机械能守恒定律

微专题93实验：验证机械能守恒定律【核心方法点拨】要明确“谁”在“哪个过程”中机械能守恒，列出守恒方程，明确要测量的物理量．【微专题训练】1.如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H(H≫d)，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则：(1)如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d＝__7.15__mm。(2)小球经过光电门B时的速度表达式为__v＝__。(3)多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足表达式__2gH0t＝d2__时，可判断小球下落过程中机械能守恒。(4)实验中发现动能增加量ΔEk总是稍小于重力势能减少量ΔEp，增加下落高度后，则ΔEp－ΔEk将__增大__(填“增大”、“减小”或“不变”)。[解析](1)由题图乙可知，主尺读数为7mm，游标尺读数为3×0.05mm＝0.15mm，故小球直径d＝7mm＋0.15mm＝7.15mm。(2)已知小球经过光电门B的时间和小球的直径，则小球经过光电门B时的速度v＝(3)若减少的重力势能等于增加的动能，可以认为机械能守恒，则有mgH0＝mv2，即2gH0＝()2，整理得2gH0t＝d2。(3)因为该过程中有克服阻力做功，而高度越高，阻力做功越多，故增加下落高度后，ΔEp－ΔEk增大。2．用如图1甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验时接通电源，质量为m2的重物从高处由静止释放，质量为m1的重物拖着纸带打出一系列的点，图乙是实验中打出的一条纸带，A是打下的第1个点，计...