Question

【題目】圖甲的光電門傳感器由發射器和接收器組成，當光路被物體擋住的時候，它就開始計時，當光路再次恢復的時候，它就停止計時，這樣就可以測出擋光片擋光的時間。某同學利用光電門傳感器設計了一個驗證小球下落過程中機械能守恒的實驗，實驗裝置如圖乙所示，圖中A、B為固定在同一豎直線上的兩個光電門傳感器，兩光電門之間的距離為h，實驗時讓直徑為d的小球從某一高度處(O點)由靜止釋放，讓小球依次從A、B兩個光電門傳感器的發射器和接收器之間通過，測得擋光時間分別為t1、t2。

(1)小球通過光電門A時的速度大小為________(用對應物理量的符號表示)。

(2)如果能滿足關系式2gh=________(用對應物理量的符號表示)，即能證明小球下落過程中機械能守恒。

Answer 1

【答案】

【解析】

(1)小球通過光電門A的時間為t1極短，則小球的平均速度可近似為過A位置的瞬時速度，故

(2)小球下落過程若只有重力做功，有，而,,聯立可得.