题目内容
【题目】大鹏同学设计了如图甲所示的装置，该装置既能验证机械能守恒定律，又能验证在最低点的向心力公式。一个质量均匀分布的小球由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定于
点，将轻绳拉至水平后由静止释放小球。在最低点附近放置一光电门，测出小球运动到最低点的挡光时间为
，再用游标卡尺测出小球的直径d，如图乙所示，重力加速度为g。则：
(1)小球的直径d=________________cm；
(2)为完成验证机械能守恒定律，还需通过操作测量相应的物理量是（____）
A.用天平测出小球的质量m
B.用弹簧秤测出小球的质量m
C.用刻度尺测出悬点到球心的距离
D.用游标卡尺测出悬点到球心的距离
若等式_____________=____________成立，说明小球下摆过程机械能守恒；[用已知量和(2)中测量出的物理量符号表示]
(3)为完成验证向心力公式，在悬点处又安装了一个拉力传感器，用来测出绳子上的拉力F。除此之外，还需通过操作测量相应的物理量是（____）
A.用天平测出小球的质量m
B.用弹簧秤测出小球的质量m
C.用刻度尺测出悬点到球心的距离
D.用游标卡尺测出悬点到球心的距离
若等式F=____________成立，则可验证小球做圆周运动时在最低点向心力的公式正确。[用已知量和(3)中测量出的物理量符号表示]
【答案】1. 03cm C 
AC 
【解析】
(1)[1]游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为
3×0.1mm=0.3mm
则最终读数为
d=10mm+3×0. 1mm=10.3mm=1.03cm
(2)[2][3][4]小圆柱通过光电门的瞬时速度为
根据能量转换关系有
则有
因此要验证机械能守恒定律，必须用刻度尺测出悬点到圆柱重心的距离
，故C正确，A、B、D错误；
故选C。
(3)[5][6]根据牛顿第二定律得
解得
可知要验证小圆柱做圆周运动在最低点向心力的公式，必须用天平测出小圆柱的质量
和用刻度尺测出悬点到圆柱重心的距离，故A、C正确；B、D错误
故选AC。
