Question

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，將小球a、b分別固定于一輕桿的兩端，桿水平且處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放后輕桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，已知重力加速度大小為g。

(1)選擇實(shí)驗(yàn)中使用的遮光條時(shí)，用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光條A的寬度如圖乙所示，其讀數(shù)為___________mm，另一個(gè)遮光條B的寬度為0.50cm，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用遮光條___________(填“A”或者“B”)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(2)若遮光條的寬度用d表示，測(cè)出小球a、b質(zhì)量分別為ma、mb(b的質(zhì)量含遮光條)，光電門記錄遮光條擋光的時(shí)間為t，轉(zhuǎn)軸O到a、b球的距離分別為l a、l b，光電門在O點(diǎn)的正下方不計(jì)遮光條長度，如果系統(tǒng)(小球a、b以及桿)的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為___________(用題中測(cè)量的字母表示)。

Answer 1

【答案】 A

【解析】

（1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)由主尺和螺旋分尺組成，主尺讀數(shù)：4.5mm，分尺讀數(shù)：，所以螺旋測(cè)微器讀數(shù)： ；光電門測(cè)速度原理是用遮光條通過光電門的平均速度代替瞬時(shí)速度，時(shí)間越短，越接近瞬時(shí)速度，所以遮光條選寬度小的，選A

（2）b通過光電門的速度：，此時(shí)a的速度：，根據(jù)機(jī)械能守恒有：重力勢(shì)能減小量等于動(dòng)能增加量：，整理得：