Question

【題目】如圖，用光電門等器材驗證機械能守恒定律．直徑為d、質量為m的金屬小球由A處靜止釋放，下落過程中經過A處正下方的B處固定的光電門，測得A、B的距離為H（Hd），光電門測出小球通過光電門的時間為t，當地的重力加速度為g，則

（1）多次改變高度H，重復上述實驗，作出隨H的變化圖像如圖所示，當圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球直徑d滿足以下表達式__________________時，可判斷小球下落過程中機械能守恒；

（2）實驗中發現動能增加量ΔEk總是小于重力勢能減少量ΔEp，若增加下落高度，則ΔEp－ΔEk將__________（選填“增加”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

【答案】 增加

【解析】

（1）[1]若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認為機械能守恒，則有：

經過B點的速度為：

聯立解得：

變形得：

（2）[2]由于該過程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；故增加下落高度后，則將增加。