Question

【題目】機(jī)械能守恒定律，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：將一小球用細(xì)繩懸掛于O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方安裝與光電計(jì)時(shí)器相連的光電門(mén)．將小球拉至細(xì)線水平由靜止釋放，小球向下擺動(dòng)后通過(guò)光電門(mén)，光電門(mén)記錄下了小球通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間△t，若測(cè)得小球的直徑為d．

（1）小球通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度大小可表示為v=_____________；

（2）要驗(yàn)證小球在向下擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，若測(cè)得懸點(diǎn)到小球球心的距離為L，重力加速度用g表示，需要驗(yàn)證的表達(dá)式是_________（用△t、d、L、g等物理量表示）；

（3）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,小球應(yīng)該滿足什么件：___________________．

Answer 1

【答案】 選擇質(zhì)量較大且直徑較小的小球

【解析】

（1）已知經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的時(shí)間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度；故。

（2）若減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能時(shí)，可以認(rèn)為機(jī)械能守恒；則有：，可得，解得：2gL△t2=d2。

（3）造成本實(shí)驗(yàn)的誤差原因是，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可通過(guò)選擇質(zhì)量較大且直徑較小的小球，或讓紙帶豎直下落，從而盡量減小受到的阻力。