Question

【題目】某同學利用如圖所示裝置探究平拋運動中機械能是否守恒．在斜槽軌道的末端安裝一個光電門B，調節(jié)激光束與球心等高，斜槽末端水平．地面上依次鋪有白紙、復寫紙，讓小球從斜槽上固定位置A點無初速釋放，通過光電門后落在地面的復寫紙上，在白紙上留下打擊印．重復實驗多次，測得小球通過光電門的平均時間為2.50 ms.(當地重力加速度g=9.8 m/s2，計算結果保留三位有效數字)

①用游標卡尺測得小球直徑如圖所示，則小球直徑為d=________cm，由此可知小球通過光電門的速度vB=________m/s；

②實驗測得軌道離地面的高度h=0.441 m，小球的平均落點P到軌道末端正下方O點的距離x=0.591 m，則由平拋運動規(guī)律解得小球平拋的初速度v0=________m/s；

③在誤差允許范圍內，實驗結果滿足小球通過光電門的速度vB與由平拋運動規(guī)律求解的平拋初速度v0滿足__________關系，就可以認為平拋運動過程中機械能是守恒的．

Answer 1

【答案】 0.50 2.00 1.97 v0=vB

【解析】（1）小球直徑為d=5mm+0.05mm×0=5.00mm；

利用小球通過光電門的平均速度代替瞬時速度，因此有：