Question

【题目】某课外探究小组利用光电门等器材验证机械能守恒定律，实验示意图如图甲所示．将一直径为d、质量为m的金属小球由高处从静止释放，下落过程中先后通过正下方、固定于A、B两处的光电门，测得A、B间的距离为H，分别记录下小球通过光电门A、B的时间为tA、tB，当地的重力加速度为g，则：

(1)如图乙所示，用螺旋测微器测得小球的直径d=_________mm．

(2)小球经过光电门A时的速度表达式为____________．

(3)某次实验得到tA、tB、H的数值，在同一坐标系中标出、及H数值，作出如图丙所示的图象，则图中直线的斜率为____________(用g、d表示)时表示小球从A到B过程中机械能守恒．

Answer 1

【答案】

【解析】（1）用螺旋测微器测得小球的直径d =4.5mm+0.01mm×40.0=4.900mm．

（2）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，小球在A处的瞬时速度；

（3）小球下落过程中重力势能的减小量为mgh，动能的增加量

若机械能守恒，有： ，即，则的斜率为