Question

【题目】如图是验证机械能守恒定律的实验．小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定于O点．将轻绳拉至水平后由静止释放．在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间△t，再用游标上有20等分的游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图所示，重力加速度为g．则

（1）小圆柱的直径d= cm；

（2）测出悬点到圆柱重心的距离，若等式_______成立，说明小圆柱下摆过程机械能守恒；

（3）若在悬点O安装一个拉力传感器，测出绳子上的拉力F，则验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式还需要测量的物理量是 （用文字和字母表示），若等式F=___________成立，则可验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式．

Answer 1

【答案】（1）0．790 （2）（3）小圆柱的质量m、

【解析】试题分析：（1）游标卡尺20分度的精确度为0．05mm，游标一格长度为0．95mm，第18格与主尺25mm对齐；读数为d=25mm-18×0．95mm=7．90mm=0．790cm．

（2）根据机械能守恒定律应有，其中，解得．

（3）根据牛顿第二定律有，解得，可见还需要测量小圆柱的质量m，才能求出绳子的拉力．