题目内容
【题目】某活动小组利用如图甲的装置验证机械能守恒定律,将光电门固定在B处,钢球从与O点登高的A点由静止做圆周运动,通过B处的光电门,计时装置测出钢球通过光电门的时间为t,用钢球通过光电门的平均速率表示钢球通过光电门的瞬时速度,测出绳子的长度为L,小球直径D不可忽略,当地的重力加速度为g
(1)用游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示,钢球静止为D=______cm;
(2)小球到达B的速度表达式为__________;(用已知字母表达)
(3)要验证机械能守恒,只要在误差允许的范围内,表达式__________成立即可(用t、L、D、g表达)。
【答案】 ; ; ;
【解析】(1) 游标尺上共有10小格,精度为0.1 mm,用游标卡尺测量钢球直径为D=(1.2+0.1×1)cm=1.21cm;
(2)由于小球直径较小,利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,所以小球到达B的速度为;
(3) 根据机械能守恒的表达式有: ,即。
点晴:对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理,正确使用这些基本仪器进行有关测量;无论采用什么样的方法来验证机械能守恒,明确其实验原理都是解决问题的关键,同时在处理数据时,要灵活应用所学运动学的基本规律。
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