Question

【题目】某实验小组用如图所示的装置，验证机械能守恒定律。当地重力加速度为g。

（1）固定板通过铁夹固定在铁架台上，小球紧靠固定板由静止释放，小球通过光电门所用时间为t，小球直径为d，测出固定板到光电门的距离h，若根据测得数值，得到表达式______（用已知和测得的物理量表示）在误差允许的范围内成立，则机械能守恒定律得到验证。

（2）保持固定板位置不变，改变光电门的位置，重复上述实验，测得多组h及小球通过光电门的时间t，为了能通过图象直观地得到实验结果，需要作出h-______（填“t”“t2”“”或“”）图象，当图象是一条过原点的直线，且在误差允许的范围内，斜率等于______（用已知和测得的物理量表示），则机械能守恒定律得到验证。

（3）下列措施可以减小实验误差的是______。

A．小球的直径尽量小些 B．小球的质量尽量小些

C．固定板到光电门的距离适当大些 D．尽量让小球球心通光电门

Answer 1

【答案】 ACD

【解析】

（1）[1]小球下落过程中，重力势能减少量为mgh，小球过光电门的速度为：，动能增加量为：

，

若要验证机械能守恒，则有：

，

化简得：；

（2）[2]由得：，即为了直观地得到实验结果，应作图象，

[3]图象的斜率为在误差允许的范围内等于，则机械能守恒定律得到验证。

（3）[4]AB.为了减少实验误差，应选用质量大、体积小的小球，A项正确，B项错误；

CD.固定板到光电门的距离适当大些可以减小长度及速度测量的误差，尽量让小球球心通光电门，减小因小球遮光长度不同引起的误差，C、D项正确；