Question

【题目】机械能守恒定律，某同学做了如下实验：将一小球用细绳悬挂于O点，在O点正下方安装与光电计时器相连的光电门．将小球拉至细线水平由静止释放，小球向下摆动后通过光电门，光电门记录下了小球通过光电门的时间△t，若测得小球的直径为d．

（1）小球通过光电门时的速度大小可表示为v=_____________；

（2）要验证小球在向下摆动过程中机械能守恒，若测得悬点到小球球心的距离为L，重力加速度用g表示，需要验证的表达式是_________（用△t、d、L、g等物理量表示）；

（3）为了减小实验误差,小球应该满足什么件：___________________．

Answer 1

【答案】 选择质量较大且直径较小的小球

【解析】

（1）已知经过光电门时的时间小球的直径；则可以由平均速度表示经过光电门时的速度；故。

（2）若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒；则有：，可得，解得：2gL△t2=d2。

（3）造成本实验的误差原因是，实验过程中，可通过选择质量较大且直径较小的小球，或让纸带竖直下落，从而尽量减小受到的阻力。