Question

（8分）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的金属小球由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 =     mm。

②小球经过光电门B时的速度表达式为         。

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满足以下表达式：       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△E_K总是稍小于重力势能减少量△E_P，增加下落高度后，则将       (选填“增加”、“减小”或“不变”)。

Answer

①②③④增加

【解析】

试题分析：①游标卡尺主尺上的读数为7mm，游标尺是20分度，最小分度为0.05mm，游标尺上第5个格与主尺上的刻线重合，游标卡尺的读数为；②经过光电门的速度为；③小球重力势能的减小量等于小球动能的增加量时，满足机械能守恒定律，即，整理可得；④由于该过程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多，所以增加下落高度，两差值增加。