Question

【题目】用如图所示实验装置验证机械能守恒定律．断开电磁铁的电源，电磁铁失去磁性，金属小球从静止开始下落，经过光电门落入捕球网中。小铁球下落过程中经过光电门时，毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间 t。

（1）要应用本装置验证机械能守恒定律，测出小球开始下落的位置与光电门之间的距离 h 以及小铁球的直径 d 。是否需要测量出小铁球的质量____？（请填“是”或“否”）

（2）实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光门中的激光束。

小铁球通过光电门时的瞬时速度 v ＝__________，若下落过程中机械能守恒，则与h 的关系式为=______________。

Answer 1

【答案】否

【解析】

（1）根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量；
（2）利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故：v=，
根据机械能守恒的表达式有：mgh=mv2，即：；