题目内容
【题目】某同学用图甲所示装置验证机械能守恒定律．通过控制电磁铁使小铁球从P点自由下落，并调整光电门Q的位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束，若小铁球下落过程中经过光电门Q时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间
t，测出PQ之间的距离h，已知当地的重力加速度为g．回答下列问题：
（1）为了验证机械能守恒定律，至少还需要测量下列物理量中的 （填选项序号）．
A．P点与桌面的距离H
B．小铁球从P到Q的下落时间tPQ
C．小铁球的直径d
（2）小铁球通过光电门Q时的瞬时速度v= ．
（3）若小铁球在下落过程中机械能守恒，则
与h的关系式为= ．
【答案】（1）C （2）
（3）
【解析】试题分析：（1）根据实验原理可知，需要测量的是P点到光电门的距离，故A错误； 利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故B错误；利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故C正确。（2）小铁球通过光电门Q时的瞬时速度
。（3）若小铁球在下落过程中机械能守恒，则
，即
。
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