Question

如圖是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)．小圓柱由一根不可伸長(zhǎng)的輕繩拴住，輕繩另一端固定．將輕繩拉至水平后由靜止釋放．在最低點(diǎn)附近放置一組光電門(mén)，測(cè)出小圓柱運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的擋光時(shí)間△t，再用游標(biāo)卡尺測(cè)出小圓柱的直徑d，如圖所示，重力加速度為g．則

（1）小圓柱的直徑d=______cm；
（2）測(cè)出懸點(diǎn)到圓柱重心的距離，若等式_____成立，說(shuō)明小圓柱下擺過(guò)程機(jī)械能守恒；
（3）若在懸點(diǎn)O安裝一個(gè)拉力傳感器，測(cè)出繩子上的拉力F，則驗(yàn)證小圓柱作圓周運(yùn)動(dòng)在最低點(diǎn)向心力的公式還需要測(cè)量的物理量是______（用文字和字母表示），若等式F=___________成立，則可驗(yàn)證小圓柱作圓周運(yùn)動(dòng)在最低點(diǎn)向心力的公式．

Answer 1

（1）1.02 （2） （3）小圓柱的質(zhì)量m、 

試題分析：（1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)方法：首先讀出游標(biāo)尺0刻線對(duì)應(yīng)的主尺的整數(shù)部分讀作n毫米，然后讀出游標(biāo)尺第幾個(gè)刻度線和主尺刻度線對(duì)齊，讀作m，最后讀數(shù)為：(m+n×0.1)mm，所以本題讀作：
10mm＋2×0.1mm=10.2mm,即1.02cm
（2）若機(jī)械能守恒則有成立，即若等式成立，說(shuō)明小圓柱下擺過(guò)程機(jī)械能守恒
（3）小圓柱作圓周運(yùn)動(dòng)在最低點(diǎn)時(shí)有，可見(jiàn)驗(yàn)證小圓柱作圓周運(yùn)動(dòng)在最低點(diǎn)向心力的公式還需要測(cè)量的物理量是小圓柱的質(zhì)量m；若成立，則可驗(yàn)證小圓柱作圓周運(yùn)動(dòng)在最低點(diǎn)向心力的公式。
點(diǎn)評(píng)：熟練掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則，關(guān)鍵是小圓柱經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間極短，可看成是勻速通過(guò)，來(lái)計(jì)算小圓柱通過(guò)光電門(mén)的速度。