Question

【題目】某實驗興趣小組用如圖所示的實驗裝置驗證機(jī)械能能守恒定律。有一內(nèi)壁光滑半圓形圓管固定在豎直平面內(nèi) ，在管道最低點8與最高點C處固定有光電門1和光電門2，現(xiàn)給處于水平地面A處的小球(小球直徑比管道內(nèi)徑略小)一個初速度，使其進(jìn)入圓管道運動，依次經(jīng)過B、C點，通過查閱資料可知重力加速度為g，實驗前測得小球球心與管道圓心0的距離為h。

(1)若要較好的完成實驗，你認(rèn)為應(yīng)該選擇小球 ____(填“A”到“B”、“B到C”、“A到C")過程進(jìn)行驗證；

(2)若實驗測得小球質(zhì)量為m，小球通過光電門1、光電門2時間分別為△t1、△t2，為完成實驗，還需要測得物理量_______(并寫出物理量的符號）；

(3)依據(jù)(2)中選擇的實驗過程，則該過程中小球的重力勢能增加△Ep為_________,動能減少△Ek為______，實驗中只需要驗證△Ep與AEk關(guān)系即可驗證機(jī)械能守恒定律；

(4)有同學(xué)認(rèn)為這個實驗，其實不需要測小球質(zhì)量即可驗證機(jī)械能守恒定律，他認(rèn)為只要驗證 (用已知物理量的符號表示關(guān)系式）即可驗證機(jī)械能守恒。

Answer 1

【答案】 B到C 小球的直徑d

【解析】（1）若要較好的完成實驗，應(yīng)該選擇小球B到C過程進(jìn)行驗證，該過程中動能和重力勢能均發(fā)生變化，動能減小而重力勢能增大，驗證減少量和增加量是否相等。

（2）小球通B點和C點的平均速度代替該點的瞬時速度，故還需要測量小球的直徑d，則， 。

（3）根據(jù)功能關(guān)系可知： ， 。

（4）若機(jī)械能守恒，則，則

整理可以得到： 。