Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組成員用如圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。擋板A和光電門B安裝在鐵架臺上，調(diào)整光電門的位置，使光電門剛好位于擋板的正下方，讓小球貼著擋板自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門時(shí)，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過光電門時(shí)間t，當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>g。

(1)實(shí)驗(yàn)前先用游標(biāo)卡尺測出小球的直徑，示數(shù)如圖乙所示，可知小球的直徑D=__ cm。

(2)為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，該實(shí)驗(yàn)還需要測量的物理量是____________。

A.小球的質(zhì)量m

B.AB之間的距離H

C.小球從A到B的下落時(shí)間tAB

(3)要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，只要驗(yàn)證表達(dá)式____________成立即可。

(4)實(shí)驗(yàn)中小鋼球通過光電門的平均速度____________(選填“大于”或“小于”)小鋼球球心通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度。

Answer 1

【答案】1.015 B 小于

【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為:1.0cm，游標(biāo)尺上第3個(gè)刻度和主尺上某一刻度對齊，游標(biāo)讀數(shù)為

0.05

所以最終讀數(shù)為:1.015cm;

(2)[2]小球自由下落時(shí)重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，

聯(lián)立可求得

因此需要測H，故B項(xiàng)正確AC選項(xiàng)錯(cuò)誤。

(3)[3]根據(jù)機(jī)械能守恒有

所以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的表達(dá)式為

成立即可。

(4)[4]在計(jì)算時(shí)把平均速度當(dāng)做瞬時(shí)速度處理了，那么這個(gè)平均速度實(shí)際上等于小球過光電門時(shí)中點(diǎn)時(shí)刻的速度，由于小球速度越來越大，所以中間時(shí)刻在球心的下方，即小鋼球通過光電門的平均速度小于小鋼球球心通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度。