Question

【題目】光電門傳感器的示意圖如圖甲所示，它的一邊是發(fā)射器，另一邊是接收器，當(dāng)光路被物體擋住時，它就開始計時，當(dāng)光路再次恢復(fù)時，它就停止計時，這樣就可以測出物體擋光的時間。某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計了一個研究小球下落過程中機(jī)械能是否守恒的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，圖中A、B為固定在同一豎直線b的兩個光電門傳感器，兩傳感器之間的距離為h。實(shí)驗(yàn)時，讓直徑為d的小球從A的正上方某一高度處由靜止釋放，小球依次從兩個光電門傳感器的發(fā)射器和接收器之間通過，測得擋光時間分別為 t1、t2、重力加速度大小為g。

(1)該實(shí)驗(yàn)____（填“需要”或“不需要”）測量小球的質(zhì)量m。

(2)若在誤差允許范圍內(nèi)滿足關(guān)系式_____（用題中相關(guān)物理量的符號表示），則說明小球在A、B間運(yùn)動的過程中機(jī)械能守恒。

Answer 1

【答案】不需要 2gh

【解析】

(1)[1]本實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證表達(dá)式

是否成立,小球的質(zhì)量m可以消去，故不需要測量。

(2)[2]光電門傳感器測速度的原理是利用平均速度來代替瞬時速度，可得

故

解得