《2025年赢在微点物理》

1. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点。光电门固定在A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取$v=\frac{d}{t}$作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小$\Delta E_{p}$与动能变化大小$\Delta E_{k}$，就能验证机械能是否守恒。
(1)用$\Delta E_{p}=mgh$计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到________之间的竖直距离。（填选项字母）
A. 钢球在A点时的顶端
B. 钢球在A点时的球心
C. 钢球在A点时的底端
(2)用$\Delta E_{k}=\frac{1}{2}mv^{2}$计算钢球动能变化的大小。用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示，其读数为________cm。某次测量中，计时器的示数为0.010 0 s，则钢球的速度为v =________m/s。
(3)下表为该同学的实验结果：

他发现表中的$\Delta E_{p}$与$\Delta E_{k}$之间存在差异，认为这是由空气阻力造成的。你是否同意他的观点？请说明理由。
______________________________。
(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议。
______________________________。

答案：
(1)B　
(2)1.50(1.49~1.51都算对)　1.50(1.49~1.51都算对)　
(3)不同意，因为空气阻力会造成$\Delta E_{k}$小于$\Delta E_{p}$，但表中$\Delta E_{k}$大于$\Delta E_{p}$。　
(4)分别测出光电门和球心到悬点的长度L和l，计算$\Delta E_{k}$时，将v折算成钢球的速度$v'=\frac{l}{L}v$。