Question

【題目】光電門傳感器的示意圖如圖甲所示，它的一邊是發(fā)射器，另一邊是接收器，當光路被物體擋住時，它就開始計時，當光路再次恢復時，它就停止計時，這樣就可以測出物體擋光的時間。某同學利用光電門傳感器設計了一個研究小球下落過程中機械能是否守恒的實驗，實驗裝置如圖乙所示，圖中A、B為固定在同一豎直線b的兩個光電門傳感器，兩傳感器之間的距離為h。實驗時，讓直徑為d的小球從A的正上方某一高度處由靜止釋放，小球依次從兩個光電門傳感器的發(fā)射器和接收器之間通過，測得擋光時間分別為 t1、t2、重力加速度大小為g。

(1)該實驗____（填“需要”或“不需要”）測量小球的質量m。

(2)若在誤差允許范圍內滿足關系式_____（用題中相關物理量的符號表示），則說明小球在A、B間運動的過程中機械能守恒。

Answer 1

【答案】不需要 2gh

【解析】

(1)[1]本實驗要驗證表達式

是否成立,小球的質量m可以消去，故不需要測量。

(2)[2]光電門傳感器測速度的原理是利用平均速度來代替瞬時速度，可得

故

解得