Question

【題目】在“驗證機械能守恒定律”實驗中，某研究小組采用了如圖甲所示的實驗裝置。一根細線系住鋼球，懸掛在豎直鐵架臺上，鋼球靜止于A點，光電門固定在A的正下方。在鋼球底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條。將鋼球拉至 的勢能變化大小與動能變化大小，就能驗證機械能是否守恒。

（1）如圖乙，用游標卡尺測得遮光條的寬度d＝__________cm。

（2）某次測量中，計時器的示數為0.0052s，高度h＝0.20m，小球質量m＝100 g，g＝9.8m/s2。計算小球重力勢能的減小量＝______J，動能的增加量＝______J。（結果均保留三位有效數字）

（3）由第（2）問的計算結果可知與之間存在差異，某同學認為這是由于空氣阻力造成的。你是否同意他的觀點_____?請說明理由：_____________________。

Answer 1

【答案】1.04 0.196 0.200 不同意 可能初速度不為零

【解析】

（1）[1]游標卡尺的讀數為10mm+0.1×4mm=10.4mm=1.04cm；

（2）[2]小球重力勢能的減小量=0.1×9.8×0.2J≈0.196J；

[3] 小球通過最低點的速度m/s；則動能的增加量=0.200J；

（3）[4]不同意。

[5]由第（2）問的計算結果可知，小球動能的增加量大于小球的重力勢能的減小量；若空氣的阻力造成的，則要小于，所以誤差不是空氣的阻力造成的，可能初速度不為零。