Question

【題目】某實驗小組的學生們?yōu)樘骄俊皺C械能守恒定律”設計了如圖所示的實驗裝置：用一個電磁鐵吸住一個質量為m，直徑為d的小鐵球；當將電磁鐵斷電后，小鐵球由靜止開始向下加速運動；小鐵球經過光電門時，計時裝置將記錄其通過光電門的時間t。小鐵球由靜止開始下降至光電門時的高度h，當地的重力加速度為g，那么

(1)小鐵球通過光電門的速度v=_______（用d、t表示）；

(2)驗證此過程小鐵球機械能守恒定律的表達式_____________；

(3)考慮小鐵球在運動過程中受到阻力的因素，其重力勢能減少量____動能的增加量（選填 “大于”，“等于”或“小于”）

Answer 1

【答案】 大于

【解析】

（1）根據速度公式可得小鐵球通過光電門的速度

（2）實驗根據小鐵球的重力勢能轉化為小鐵球的動能來探究機械能守恒，即 由（1）知 ，所以小鐵球機械能守恒定律的表達式為

（3）根據能量守恒：重力勢能轉化為動能的同時，還克服空氣阻力做功，所以其重力勢能減少量大于動能的增加量