Question

【題目】某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，A、B為固定在鐵架臺(tái)上的光電門，計(jì)時(shí)電腦記錄小球通過(guò)光電門的時(shí)間，使用該裝置研究小球下落運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能情況。計(jì)時(shí)電腦記錄小球通過(guò)A、B兩光電門的遮光時(shí)間分布是和，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/span>g。

(1)用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)量小球直徑，刻度線如圖乙所示，則______cm；

(2)為了驗(yàn)證小球自A到B過(guò)程中機(jī)械能是否守恒，還需要進(jìn)行哪些實(shí)驗(yàn)測(cè)量____

A.用天平測(cè)出小球的質(zhì)量

B.測(cè)出小球到光電門A的豎直高度

C. A、B光電門中點(diǎn)間的豎直高度

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的物理量，如果滿足________關(guān)系，即能證明小球在自A到B過(guò)程中機(jī)械能守恒；

(4)若計(jì)時(shí)電腦還記錄了小球自A到B的時(shí)間，本實(shí)驗(yàn)還可以測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度，則重力加速度________。（使用、、和表示）

Answer 1

【答案】1.025 C

【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺刻度為10mm，游標(biāo)尺刻度為5×0.05mm=0.25mm，所以小球直徑

=10mm+0.25mm=10.25mm=1.025cm

(2)[2]如果機(jī)械能守恒，則小球減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能，則

即

所以不需要測(cè)量小球的質(zhì)量。研究的過(guò)程是小球在兩光電門之間的能量變化，需要A、B光電門中點(diǎn)間的豎直高度。故AB錯(cuò)誤，C正確。

(3)[3]由以上分析可知，如果滿足，即能證明小球在自A到B過(guò)程中機(jī)械能守恒。而

即

(4)[4]根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間關(guān)系，有

得