Question

【题目】图甲的光电门传感器由发射器和接收器组成，当光路被物体挡住的时候，它就开始计时，当光路再次恢复的时候，它就停止计时，这样就可以测出挡光片挡光的时间。某同学利用光电门传感器设计了一个验证小球下落过程中机械能守恒的实验，实验装置如图乙所示，图中A、B为固定在同一竖直线上的两个光电门传感器，两光电门之间的距离为h，实验时让直径为d的小球从某一高度处(O点)由静止释放，让小球依次从A、B两个光电门传感器的发射器和接收器之间通过，测得挡光时间分别为t1、t2。

(1)小球通过光电门A时的速度大小为________(用对应物理量的符号表示)。

(2)如果能满足关系式2gh=________(用对应物理量的符号表示)，即能证明小球下落过程中机械能守恒。

Answer 1

【答案】

【解析】

(1)小球通过光电门A的时间为t1极短，则小球的平均速度可近似为过A位置的瞬时速度，故

(2)小球下落过程若只有重力做功，有，而,,联立可得.