Question

【题目】一组同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。在铁架台的顶端有一电磁铁，电磁铁吸住直径为d、长度为a的小圆柱体，电磁铁下方固定一光电门，小圆柱体的中心到光电门的距离为h(a远小于h)。断开电源，小圆柱体下落，通过光电门的挡光时间为t。不计空气阻力。请回答下列问题。

(1)如图所示，用螺旋测微器测量小圆柱体的直径d=_____mm，用游标卡尺测量小圆柱体的长度a=____________cm；

(2)若小圆柱体的质量为m，重力加速度为g，则该实验需要验证的表达式为________________；(用题中字母表示)

(3)若考虑小圆柱体的长度，小圆柱体由静止下落h过程中的重力势能减少量_______测算出的动能的增加量。(填“大于”、“等于”或“小于”)

Answer 1

【答案】2.150 0.565 大于

【解析】

（1）小圆柱体的直径d=2mm+0.01mm×15=2.150mm；小圆柱体的长度a=0.5cm+0.05mm×13=0.565cm；

（2）圆柱体经过光电门时的速度： 要验证的表达式：，即；

（3）若考虑小圆柱体的长度，则计算出的圆柱体经过光电门的速度小于圆柱体下降h时的速度，即小圆柱体由静止下落h过程中的重力势能减少量大于测算出的动能的增加量。