Question

【題目】小明想要粗略驗證機械能守恒定律。把小鋼球從豎直墻某位置由靜止釋放，用數碼相機的頻閃照相功能拍攝照片如圖所示。已知設置的頻閃頻率為f，當地重力加速度為g。

(1)照片中A位置______(“是”或“不是”)釋放小球的位置。

(2)要驗證小鋼球下落過程中機械能守恒，小明還需要測量以下哪些物理量_____（填選項前的字母）。

A．墻磚的厚度d B．小球下落的時間 C．小球的質量m

(3)在誤差允許的范圍內，如果表達式_______（用題設條件中給出的物理量表示）成立，可驗證小鋼球下落過程中機械能守恒。

Answer 1

【答案】不是 A

【解析】

(1)[1]不是釋放小球的位置。如果是釋放小球的位置，連續相等的時間間隔內，位移之比應為1：3：5……，而圖中是1：2：3

(2)[2] 只要測出磚的厚度，就可算出相鄰兩點間的距離，再根據閃光頻率f，可求出小球經過B、D點的速度，再求出BD間的距離，從而驗證機械能守恒。

(3)[3]小球經過B點時的速度等于AC間的平均速度

同理可得小球經過D點的速度

BD間的距離

如果滿足下式就滿足機械能守恒定律

代入數據，整理得