题目内容
【题目】小妮同学利用如图甲所示的实验装置验证系统机械能守恒。A、B是两个质量均为m的相同小球,O为穿过轻杆的固定转轴,C为固定在支架上的光电门,初始时杆处于水平状态,重力加速度为g。实验步骤如下∶
(1)用游标卡尺测得小球B的直径d如图乙所示,则d=______mm;
(2)用毫米刻度尺测得AO长为l, BO长为2l;
(3)由静止释放两小球,当小球B通过光电门时,测得光线被小球挡住的时间为t,则在杆由水平转至竖直的过程中两小球组成的系统增加的动能Ek=___, 减少的重力势能Ep=____ (用m、g、l、d、t表示)。
(4)若在误差允许的范围内Ek=Ep,则小球A、B组成的系统机械能守恒。
【答案】12.40 Mgl
【解析】
(1)[1]游标卡尺的主尺读数为12mm,游标读数为
则游标卡尺的最终读数为
(3)[2]小球B通过光电门的瞬时速度
A、B转动的半径之比为1:2,A、B的角速度相等,根据知A、B的速度之比为1:2,所以A的瞬时速度
系统动能增加量
[3]系统重力势能的减小量
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