Question

【題目】如圖甲所示，某同學用如圖所示裝置驗證機械能守恒定律，懸線下吊著磁鐵A，A下端吸著一個小鐵球，B是固定擋板，測出靜止時球離開地面的高度，懸點O到球的距離L，將球拉離豎直位置到某一位置，懸線拉直，用米尺測出此時球與尺的接觸點離天花板的高度，釋放小球，讓小球與磁鐵一起做圓周運動，到最低點時磁鐵與擋板碰撞后小球由于慣性繼續(xù)向前做平拋運動，測出小球做平拋運動的水平位移x，已知當地的重力加速度為g。

(1)磁鐵與擋板碰撞前的一瞬間速度的大小為__________。

(2)要驗證磁鐵與小球一起運動時是否機械能守恒，只要驗證等式_____________成立即可

(3)若實驗測得重力勢能的減少量總是大于動能的增加量，導致這一結果的原因可能有（寫出一個原因即可）__________。

(4)改變小球開始釋放的高度，記錄多組釋放點距天花板的高度和小球做平拋運動水平位移x，建立恰當的坐標系，在坐標紙上描點作圖，得到如乙圖所示的圖像，根據實驗原理可知圖乙代表的是________。

A.圖像 B.圖像 C.圖像 D.圖像

Answer 1

【答案】 空氣阻力影響（或磁鐵引力影響使平拋速度比小球到擋板時的速度�。� D

【解析】

(1)[1]由平拋運動的知識可知，平拋運動的時間為

磁鐵與擋板相碰的一瞬間的速度為

(2)[2]要驗證機械能守恒，即驗證

整理得

(3)[3]若實驗測得重力勢能的減少量大于動能的增加量，導致誤差的可能原因有：①受到空氣阻力，②磁鐵對小球的引力使平拋的初速度比小球到擋板時的速度小，③小球在平拋過程中有一部機械能轉化成小球轉動的動能。

(4)[4]由要驗證的關系式可知，圖像應是圖像，故D正確。