Question

【題目】某實驗小組利用圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。小鋼球由靜止釋放自由下落過程中，計時裝置測出小鋼球通過光電門時間為t，用小鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度。測出剛釋放時鋼球球心到光電門間的距離為h，當地的重力加速度為g，小鋼球所受空氣阻力可忽略不計。

（1）先用游標卡尺測量鋼球的直徑，讀數如圖乙所示，鋼球直徑d＝___cm。

（2）要驗證小鋼球的機械能是否守恒，需要滿足的方程是___。（用題中所給字母表示）

（3）實驗中小鋼球通過光電門的平均速度___（選填“大于”或“小于”）小鋼球球心通過光電門時的瞬時速度。

Answer 1

【答案】1.000 小于

【解析】

（1）根據游標卡尺的讀數規則可知

（2）若減少的重力勢能等于增加的動能是，可以認為機械能守恒

則有 整理得：

（3）在計算時把平均速度當做瞬時速度處理了，那么這個平均速度實際上等于小球過光電門時中點時刻的速度，由于小球速度越來越大，所以中間時刻在球心的下方，即小鋼球通過光電門的平均速度小于小鋼球球心通過光電門時的瞬時速度。

故本題答案是：(1). 1.000 (2). (3). 小于