Question

【题目】用如图甲装置来验证机械能守恒定律。带有刻度的玻璃管竖直放置，光电门的光线沿管的直径并穿过玻璃管，小钢球直径略小于管的直径，该球从管口由静止释放。完成下列相关实验内容：

（1）如图乙用螺旋测微器测得小球直径d=____________mm；如图丙某次读得光电门测量位置到管口的高度h=_________cm。

（2）设小球通过光电门的挡光时间为，当地重力加速度为g，若小球下落过程机械能守恒，则h可用d、、g表示为h=______________。

（3）实验中多次改变h并记录挡光时间，数据描点如图丁，请在图丁中作出图线_____。

（4）根据图丁中图线及测得的小球直径，计算出当地重力加速度值g=_______ m/s2 (计算结果保留两位有效数字)。

Answer 1

【答案】 4.000 5.60 9.6

【解析】(1)螺旋测微器的主尺读数为4.0mm，转动刻度上的读数为0.0×0.01mm=0.000mm，所以最终读数为：4.0mm+0.000mm=4.000mm．刻度尺最小刻度为1mm，估读到0.1mm，结果为56.0mm=5.60cm.

(2)利用平均速度代替瞬时速度算得小球经过光电门时的速度得：小球经过光电门时的速度为,由机械能守恒定律可知，解得.

(3)根据所描的点连成倾斜的直线，让尽量多的点在直线上或对称的分布在两侧，如图所示：

(4)图象不过原点表明有初速度，由函数表达式，可得与的函数关系中斜率，代入数据解得.