Question

【题目】图甲所示为实验小组的同学设计的验证机械能守恒定律的实验装置。伸长可忽略的细线一端固定于铁架台上O点，另一端系一小球。在O点正下方P点处固定一枚锋利的刀片，刀片的刀刃与悬线的摆动方向斜交，因而能将下摆的细线瞬间割断，便下摆的小球水平抛出。Q点为小球竖直悬挂时上端点的位置，O′点是O点在地面上的竖直投影点，S为小球落地点， 。实验时，将小球拉至与O点等高处后由静止释放，然后进行相关测量后计算验证。完成以下填空：

（1）用游标卡尺测量小球直径如图乙所示，钢球直径d=_______mm；

（2）测得细线O点到Q点的长度为l，O′S间距离为x。本实验所需验证的表达式为：______________；

（3）本实验造成误差的原因众多，试任意说出一个除空气阻力外的其他原因：________；

（4）有同学说，为减小空气阻力的影响，所选小球应尽量小。对他的说法，请简要说出你的观点：____。

Answer 1

【答案】7.25 如刀片割断细线时对小球运动的影响、各长度测量时不够精确等 不同意该说法。因为当小球太小时，细线自身重力的影响不可忽略

【解析】

(1)[1]游标卡尺读数为

(2)[2]小球平抛的竖直位移为

，

从释放到最低点，根据机械能守恒有

联立解得：

(3)[3] 如刀片割断细线时对小球运动的影响、各长度测量时不够精确等

(4)[4] 不同意该说法。因为当小球太小时，细线自身重力的影响不可忽略