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为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的,某同学利用DIS设计了一个实验,装置如图甲所示,图中A为电磁铁,B为光电门.有一直径为d、质量为m的金属小球通过电磁铁从A处由静止释
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问题描述:

为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的,某同学利用DIS设计了一个实验,装置如图甲所示,图中A为电磁铁,B为光电门.有一直径为d、质量为m的金属小球通过电磁铁从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,光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t单位是毫秒.当地的重力加速度为g取9.8m/s2,且小球直径d远小于A、B间的距离H.

(1)用螺旋测微器测得小球的直径如图乙所示,则d=___ m

(2)多次改变高度H,重复上述实验,作出1t2-H的变化图象如图丙所示,该图线斜率的理论值k=___ms-2•m-1.(保留2位有效数字)

(3)实验中发现动能增加量△E总是稍小于重力势能减少量△EP,可能的原因是___(任意答出一条原因即可).

庞辉回答:
  (1)螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm,可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm,则最终读数为4.700mm=0.004700m.(2)物体经过光电门B的速度v=dt,根据机械能守恒有:mgH=12mv2,则1t2=2gd2H,1t2-H图象的斜率:k=2g...
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