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

Question

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ms），当地的重力加速度为g=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 (1)/(t2)-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_k总是稍小于重力势能减少量△E_P，可能的原因是___（任意答出一条原因即可）．

Answer 1

（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=12md2t2，则1t2=2gHd2，图线的斜率k=2...