Question

【題目】某同學利用如圖甲所示的實驗裝置，通過研究紙帶上第一個點到某一個點之間的運動來驗證機械能守恒定律。通過實驗數據分析，發現本實驗存在較大的誤差，為此改用如圖乙所示的實驗裝置：通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落，下落過程中球心正好經過光電門B時，通過與光電門B相連的毫秒計時器（圖中未畫出）記錄擋光時間t，用毫米刻度尺測出A、B之間的距離h，用游標卡尺測得小鐵球的直徑，重力加速度為g。請回答下列問題：

(1)小鐵球經過光電門時的瞬時速度v=______（用題中所給字母表示）。

(2)如果d、t、h、g滿足關系式______，就可驗證機械能守恒定律。

(3)比較兩個方案，改進后的方案相比原方案主要的兩個優點是______。

A．不需要測出小鐵球的質量

B．電磁鐵控制小鐵球，更易保證小鐵球的初速度為0

C．消除了紙帶與打點計時器之間的摩擦力影響

D．數據處理大大簡化

Answer 1

【答案】 BC

【解析】

(1)[1]用平均速度代替小鐵球經過光電門時的瞬時速度，即

(2)[2]若小鐵球機械能守恒，則有

可得

(3)[3]比較兩個方案，改進后的方案相比原方案最主要的優點：一是消除了紙帶與打點計時器之間的摩擦力影響；二是電磁鐵控制小鐵球，更易保證小鐵球的初速度為0，故BC正確，AD錯誤。

故選BC。