12. 某同学设计出如图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落,下落过程中小球的球心经过光电门1和光电门2,光电计时器记录下小球通过光电门的时间
、
,已知当地的重力加速度为
g。
(1)该同学先用螺旋测微器测出小球的直径如图2所示,则其直径
d=
___________mm。
(2)小球通过光电门1时的瞬时速度
_______(用题中所给的物理量符号表示)。
(3)保持光电门1位置不变,上下调节光电门2,改变光电门1和光电门2之间的距离
h,多次实验记录多组数据,作出
随
h变化的图像如图3所示,如果不考虑空气阻力,若该图线的斜率
_______,就可以验证小球下落过程中机械能守恒。
(4)考虑到实际存在空气阻力,设小球在下落过程中平均阻力大小为
f,根据实际数据绘出的
随
h变化的图像的斜率为
,则
f与小球重力
mg的比值
_______(用
k、
表示)。