题目
10.[判断题] 实验中,若不放被撞小球,单摆小球摆动回的回路回的高度将略低于原高度,说明空气阻力不可忽略。A. 对B. 错
10.[判断题] 实验中,若不放被撞小球,单摆小球摆动回的回路回的高度将略低于原高度,说明空气阻力不可忽略。
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
本题考查对实验现象的分析以及空气阻力对实验结果影响的理解。解题思路是根据能量守恒定律,分析在没有空气阻力和存在空气阻力的情况下,单摆小球摆动过程中的能量变化,进而判断小球摆动回的高度情况。
- 首先明确能量守恒定律:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。对于单摆小球,其机械能$E = mgh+\frac{1}{2}mv^{2}$,其中$m$是小球质量,$g$是重力加速度,$h$是小球所处高度,$v$是小球的速度。
- 若没有空气阻力,单摆小球在摆动过程中,只有重力做功,机械能守恒。那么小球从某一高度摆下,再摆回时,理论上应能回到原来的高度。
- 然而在实际实验中,空气会对小球产生阻力,空气阻力做功会消耗小球的机械能。当小球摆动时,空气阻力做负功,使得小球的机械能不断减少。根据$E = mgh+\frac{1}{2}mv^{2}$,在小球摆动回的过程中,速度$v$和质量$m$不变,机械能$E$减小,要使等式成立,高度$h$必然会降低。所以当实验中不放被撞小球,单摆小球摆动回的高度略低于原高度时,就说明空气阻力不可忽略。