Question

【題目】某實驗小組利用落體法驗證機械能守恒定律，并利用光電門測速度．已測出小球直徑為d，將該小球由光電門1的正上方無初速度釋放，測得小球先后通過光電門1和光電門2所用時間為△t1和△t2 ， 實驗裝置如圖甲所示，請回答下列問題：

（1）小球通過兩光電門的速度分別為v1= ， v2=；（用測量的物理量符號表示）
（2）實驗小組測得兩光電門之間的距離為H，重力加速度用g表示，若小球的機械能守恒，則需要驗證的關系式為 ． （結果用所測量的物理量符號表示）．

Answer 1

【答案】
（1）,
（2）2gH=（ ）2﹣（ ）2
【解析】解：（1）根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，小球通過兩光電門的速度分別為v1= ，

同理，v2= ．（2）小球通過兩光電門過程中重力勢能的減小量為△Ep=mgH，

動能的增加量為△Ek= mv22﹣ mv12= m（ ）2﹣ m（ ）2，

則需驗證的表達式為：mgH= m（ ）2﹣ m（ ）2，

即為：2gH=（ ）2﹣（ ）2．

所以答案是：（1） ， ； （2）2gH=（ ）2﹣（ ）2．