Question

【題目】實(shí)驗(yàn)中掛鉤位置可認(rèn)為不變，利用力傳感器和單擺小球來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒。

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)出小鐵球直徑結(jié)果如圖乙所示。則其直徑D=________cm。

（2）①如圖甲所示，固定力傳感器M

②取一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)，一端連接（1）中的小鐵球，另一端穿過(guò)固定的光滑小圓環(huán)O，并固定在傳感器的掛鉤上（小圓環(huán)剛好夠一根細(xì)線(xiàn)通過(guò)）

③將小鐵球自由懸掛并處于靜止?fàn)顟B(tài)，從計(jì)算機(jī)中得到拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖丁所示。

（i）為驗(yàn)證小鐵球在最高點(diǎn)A和最低處的機(jī)械能是否相等，則_____________。

A．必須要測(cè)出小鐵球的直徑D

B．必須要測(cè)出小鐵球的質(zhì)量m

C．必須要測(cè)出細(xì)線(xiàn)離開(kāi)豎直方向的最大偏角θ

D．必須要知道圖丙、丁中F0，F1，F2的大小及當(dāng)?shù)刂亓�加速�?/span>g

E．必須要知道圖丙、丁中F0，F1，F2的大小

（ii）若已經(jīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得了（i）中所需的物理量，則為了驗(yàn)證小鐵球在最高點(diǎn)B和最低點(diǎn)處的機(jī)械能是否相等，只需驗(yàn)證等式_____________________________是否成立即可。（用題中所測(cè)得的物理量符號(hào)表示）

Answer 1

【答案】1.090cm D

【解析】

(1)[1]由圖乙可知，該游標(biāo)卡尺為50分度游標(biāo)卡尺，故其讀數(shù)為

（2）[2]由機(jī)械能守恒定律可得

在最低點(diǎn)時(shí)有

剛釋放時(shí)有

靜止時(shí)有

聯(lián)立化簡(jiǎn)可得

故小球機(jī)械能是否守恒驗(yàn)證以上等式即可，故需要測(cè)量的物理量為F0，F1，F2的大小及當(dāng)?shù)刂亓�加速�?/span>g，故選D。

[3]由[2]中分析可知，需驗(yàn)證的等式為