Question

【题目】某同学用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

（1）实验前用螺旋测微器测出小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径d＝__________mm。

（2）固定板O通过铁夹固定在铁架台上，小球紧靠固定板由静止释放，小球通过光电门A所用时间为t，小球直径为d，测出球靠在固定板时球心到光电门中心的距离h，根据测得数值，若在误差允许的范围内，满足条件__________(设当地重力加速度为g，用给定的和测得的物理量字母符号h、d、t、g等表示)，则机械能守恒定律得到验证。

（3）保持固定板位置不变，改变光电门的位置，重复上述实验，测得多组h及小球通过光电门的时间t，为了能做出图象是一条通过原点的直线，需要作出h－_________(填“t“、”t2”、“”或“”)图像；若得到图象直线的斜率为k，在误差允许的范围内，若满足__________ (用d、g、k物理量符号表示)，则机械能守恒定律得到验证。

Answer 1

【答案】8.117（8.1158.119） gh= k=或d2=2gk

【解析】

（1）[1]螺旋测微器的固定刻度读数为8mm，可动刻度读数为0.01×11.7mm=0.117mm，所以最终读数为8.117mm.

（2）[2]小球通过光电门的速度

，

则动能的增加量

，

动力势能的减小量

，

若

则小球在下落过程中机械能守恒，即要验证的表达式为

；

（3）[3][4]由 得

，

应作图像，若满足或则机械能守恒定律得到验证；