题目内容
【题目】某同学利用如图甲所示装置探究平抛运动中物体机械能是否守恒。在斜槽轨道的末端安装一个光电门B,调节激光束与球心等高,斜槽末端水平。地面上依次铺有白纸、复写纸,让小球从斜槽上固定位置A点无初速释放,通过光电门后落在地面的复写纸上,在白纸上留下打击印。重复实验多次,测得小球通过光电门的平均时间为3.30 ms(当地重力加速度g=9.8 m/s2)。
(1)用游标卡尺测得小球直径如图乙所示,则小球直径为d=____mm,由此可知小球通过光电门的速度vB.
(2)实验测得轨道离地面的高度h=0.784 m,小球的平均落点P到轨道末端正下方O点的距离x=0.600 m,则由平抛运动规律解得小球平抛的初速度v0=__m/s。(结果保留3位有效数字)
(3)在误差允许范围内,实验结果中小球通过光电门的速度vB与由平抛运动规律求解的平抛初速度v0相等,就可以认为平抛运动过程中机械能是守恒的。
【答案】(1)5.00 (2)1.50 (3)见解析.
【解析】
(1)小球直径为d=5mm+0.05mm×0=5.00mm;
(2)小球做平抛运动,则x=v0t;h=gt2,
解得
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