Question

【题目】某同学用图甲所示的装置完成了“验证机械能守恒定律”的实验

（1）首先利用螺旋测微器测出了小球的直径，其示数如图乙所示，该示数为d=________mm；

（2）将该小球由光电门1的正上方无初速度释放，先后通过光电门1、2，通过电脑显示的时间分别为s、s，由以上数据可知小球通过光电门2的速度为____m/s（计算结果保留2位有效数字），如果换成直径较小的球，则实验误差将______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。

（3）该小组的同学测出两光电门之间的距离为h，重力加速度大小用g表示，若小球的机械能守恒，则需要验证的关系式为__________（用题中所给字母表示）。

Answer 1

【答案】mm 8.9 减小

【解析】

（1）螺旋测微器的固定刻度读数为17.5mm，可动刻度读数为0.01×30.5mm=0.305mm，所以最终读数为17.805mm。

（2）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，即，则有小球通过光电门2的速度为，代入数据得：m/s；如果换成直径较小的球，根据，可知平均速度与瞬时速度更接近，所以误差减小；

（3）小球通过两光电门过程中重力势能的减小量为，动能的增加量为：，若小球的机械能守恒，则有：，质量m约去得：。