Question

【题目】下图是验证机械能守恒定律的实验．小球由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定在O点，悬线长度为，如图所示．在最低点附近放置一组光电门，光电门与小球摆到最低点时的球心在同一高度．将轻绳拉至水平、小球球心与O点等高后，将小球由静止释放，用光电门测出小球运动到最低点的挡光时间△t，再用20分度游标卡尺测出小球的直径d，如图所示，重力加速度为g．则

（1）小球的直径d=_______cm；

（2）利用该装置验证机械能守恒定律，_________测定小球的质量（填“需要”或“不需要”）．

（3）若等式___________成立，则说明小球下摆过程机械能守恒．（等式用题中各物理量字母表达）

Answer 1

【答案】1.050 不需要

【解析】

(1)[1]小球的直径

(2)[2]在小球摆动的过程中，小球重力势能的减少量

；

小球动能的增量

，

若机械能守恒定律，则

，

即

．

故利用该装置验证机械能守恒定律，不需要测定小球的质量．

(3)[3]由第2问分析可知，若成立，说明小球下摆过程机械能守恒．