Question

（8分）在“驗證機械能守恒實驗”中，有如下步驟：在豎直放置的鐵架臺上端固定一個電磁鐵（如圖甲），通電時，小球被吸在電磁鐵上，斷電時，小球自由下落。鐵架臺上有可以移動的光電門．當小球經過光電門時，光電計時裝置能測出小球通過光電門所用時間Δt。

①如圖乙所示，用游標卡尺可測得小鋼球的直徑：d=         cm；實驗時將小鋼球從圖示位置由靜止釋放，由數字計時器讀出小球通過光電門的時間Δt=1.2×10^-2s，則小球經過光電門時的瞬時速度為          m/s（保留2位有效數字）。
②在本次實驗中還必須測量的物理量是                                    （請用文字說明并用相應的字母表示）。
③本實驗通過比較             和             （用以上所測量的物理量符號表示），在實驗誤差允許的范圍內相等，就可以驗證小球機械能守恒．

Answer 1

（1）（8分）①  0.52       0.43    ② 小球出發點到光電門的距離L 
③   gL             d ² /2 Δt ²     

試題分析：（1）主尺度愛護為5mm，游標尺的讀數為2×0.1mm，所以讀數為5mm+2×0.1mm=5.2mm，由于光電門比較窄，當光電門經過時可認為是勻速運動，所以②在本次實驗中還必須測量的物理量是小球出發點到光電門的距離L ③由機械能守恒的公式可知本實驗通過比較gL和d ² /2 Δt ²在實驗誤差允許的范圍內相等，就可以驗證小球機械能守恒
點評：在游標卡尺的讀數中首先需要明確游標卡尺的類型，熟悉并能利用機械能守恒定律求解問題