Question

【題目】某同學設計出如圖甲所示的實驗裝置來“驗證機械能守恒定律”讓小鐵球從A點自由下落，下落過程中經過A點正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間t，當地的重力加速度為g。

(1)為了驗證機械能守恒定律，除了該實驗準備的如下器材：鐵架臺、夾子、鐵質小球，光電門、數字式計時器、游標卡尺（20分度），請問還需要________（選填“天平”、“刻度尺”或“秒表”）；

(2)用游標卡尺測量鐵球的直徑。主尺示數（單位為cm）和游標的位置如圖所示，則其直徑為________cm；

(3)用游標卡尺測出小球的直徑為d，調整AB之間距離h，記錄下小球通過光電門B的時間t，多次重復上述過程，作出隨h的變化圖線如圖乙所示。若已知該圖線的斜率為k，則當地的重力加速度g的表達式為________。

Answer 1

【答案】刻度尺 1.015

【解析】

(1)[1]．根據實驗原理和題意可知，還需要用刻度尺測量A點到光電門的距離，故選刻度尺；

(2)[2]．20分度的游標卡尺，精確度是0.05mm，游標卡尺的主尺讀數為1cm，游標尺上第3個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數為，所以最終讀數為：.

(3)[3]．根據機械能守恒的表達式有

利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度有

整理后有

則該直線斜率為

可得