Question

【題目】某實驗小組的同學(xué)在做驗證機(jī)械能守恒定律的實驗，實驗裝置如圖甲所示，接下來該小組的同學(xué)完成了如下的操作：

(1)先利用10分度的游標(biāo)卡尺測出了小球的直徑，其示數(shù)如圖乙所示，該示數(shù)為___________cm；

(2)將該小球由光電門1的正上方無初速度釋放，先后通過光電門1、2，通過電腦顯示的時間分別為△t1=5×10－3s、△t2=4×10－3s，若小球通過兩光電門1、2的速度分別用v1、v2表示，由以上數(shù)據(jù)可知v2=___________m/s；(保留兩位有效數(shù)字)

(3)該小組的同學(xué)測出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(jī)械能守恒，則需要驗證的關(guān)系式為___________。(用題中所給字母表示)

Answer 1

【答案】(1)1.22； (2)3.0； （3）

【解析】

（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺刻度讀數(shù)加上游標(biāo)尺刻度讀數(shù)，不需估讀；

（2）根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出小球通過兩個光電門的瞬時速度；

（3）根據(jù)下降的高度得出重力勢能的減小量，結(jié)合小球通過兩個光電門的瞬時速度求出動能的增加量，從而得出需要驗證的表達(dá)式．

(1) 游標(biāo)卡尺的主尺刻度讀數(shù)為12mm，游標(biāo)尺刻度讀數(shù)為0.1×2mm=0.2mm，則小球的直徑d=12.2mm=1.22cm；

(2)根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，小球通過光電門2的速度為v2=d/△t2=m/s=3.0m/s；

(3)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=，

即為：.