(2011?蘇州二模)為探究物體在下落過程中機(jī)械能是否守恒,某同學(xué)采用實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.
(1)其設(shè)計(jì)方案如下:讓質(zhì)量為m的立方體小鐵塊從開始端自由下落,開始端至光電門的高度差為h,則此過程中小鐵塊重力勢能的減少量為
mgh
mgh
;測出小鐵塊通過光電門時(shí)的速度v,則此過程中小鐵塊動(dòng)能增加量為
;比較這兩個(gè)量之間的關(guān)系就可得出此過程中機(jī)械能是否守恒.(已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間)
(2)具體操作步驟如下:
A.用天平測定小鐵塊的質(zhì)量m;
B.用游標(biāo)卡尺測出立方體小鐵塊的邊長d;
C.用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離h(h>>d);
D.電磁鐵先通電(電源未畫出),讓小鐵塊吸在開始端;
E.?dāng)嚅_電源,讓小鐵塊自由下落;
F.計(jì)時(shí)裝置記錄小鐵塊經(jīng)過光電門所用時(shí)間為t,計(jì)算出相應(yīng)速度v;
G.改變光電門的位置,重復(fù)C、D、E、F等步驟,得到七組(h
i,v
i2)數(shù)據(jù);
H.將七組數(shù)據(jù)在v
2-h坐標(biāo)系中找到對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),擬合得到如圖乙所示直線.
上述操作中有一步驟可以省略,你認(rèn)為是
A
A
(填步驟前的字母);計(jì)算小鐵塊經(jīng)過光電門的速度表達(dá)式v=
.
(3)若v
2-h圖線滿足條件
計(jì)算出直線斜率的值與2g的比較,在誤差允許的范圍內(nèi)二者相等
計(jì)算出直線斜率的值與2g的比較,在誤差允許的范圍內(nèi)二者相等
,則可判斷小鐵塊在下落過程中機(jī)械能守恒.