Question

【题目】在“验证机械能守恒定律”实验中，某研究小组采用了如图甲所示的实验装置。一根细线系住钢球，悬挂在竖直铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。将钢球拉至 的势能变化大小与动能变化大小，就能验证机械能是否守恒。

（1）如图乙，用游标卡尺测得遮光条的宽度d＝__________cm。

（2）某次测量中，计时器的示数为0.0052s，高度h＝0.20m，小球质量m＝100 g，g＝9.8m/s2。计算小球重力势能的减小量＝______J，动能的增加量＝______J。（结果均保留三位有效数字）

（3）由第（2）问的计算结果可知与之间存在差异，某同学认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点_____?请说明理由：_____________________。

Answer 1

【答案】1.04 0.196 0.200 不同意 可能初速度不为零

【解析】

（1）[1]游标卡尺的读数为10mm+0.1×4mm=10.4mm=1.04cm；

（2）[2]小球重力势能的减小量=0.1×9.8×0.2J≈0.196J；

[3] 小球通过最低点的速度m/s；则动能的增加量=0.200J；

（3）[4]不同意。

[5]由第（2）问的计算结果可知，小球动能的增加量大于小球的重力势能的减小量；若空气的阻力造成的，则要小于，所以误差不是空气的阻力造成的，可能初速度不为零。