Question

【题目】某实验小组利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。小钢球由静止释放自由下落过程中，计时装置测出小钢球通过光电门时间为t，用小钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出刚释放时钢球球心到光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g，小钢球所受空气阻力可忽略不计。

（1）先用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径d＝___cm。

（2）要验证小钢球的机械能是否守恒，需要满足的方程是___。（用题中所给字母表示）

（3）实验中小钢球通过光电门的平均速度___（选填“大于”或“小于”）小钢球球心通过光电门时的瞬时速度。

Answer 1

【答案】1.000 小于

【解析】

（1）根据游标卡尺的读数规则可知

（2）若减少的重力势能等于增加的动能是，可以认为机械能守恒

则有 整理得：

（3）在计算时把平均速度当做瞬时速度处理了，那么这个平均速度实际上等于小球过光电门时中点时刻的速度，由于小球速度越来越大，所以中间时刻在球心的下方，即小钢球通过光电门的平均速度小于小钢球球心通过光电门时的瞬时速度。

故本题答案是：(1). 1.000 (2). (3). 小于