Question

【题目】某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律。钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB，用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度，测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g。

(1)用20分度的游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径D＝______ cm。

(2)要验证机械能守恒，只要比较______。

A．与gh是否相等

B．与2gh是否相等

C．与gh是否相等

D．与2gh是否相等

(3)钢球通过光电门的平均速度______（选填“＞”、“＝”或“＜”）钢球球心通过光电门的瞬时速度。

Answer 1

【答案】0.950 D <

【解析】

(1)[1]游标卡尺的主尺读数为0.9cm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为

10×0.05mm=0.50mm

所以最终读数为

0.9cm+0.50mm=0.950cm

(2)[2]球通过两个光电门的速度分别为和；要验证的关系是

即

故要验证机械能守恒，只要比较与2gh是否相等。

选项D正确，ABC错误。

故选D。

(3)[3]由于钢球向下做加速运动，所以钢球通过光电门的平均速度（中间时刻的速度）小于钢球球心通过光电门的瞬时速度（中间位移的速度）。