Question

【題目】如圖是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)．小圓柱由一根不可伸長的輕繩拴住，輕繩另一端固定于O點(diǎn)．將輕繩拉至水平后由靜止釋放．在最低點(diǎn)附近放置一組光電門，測出小圓柱運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的擋光時(shí)間△t，再用游標(biāo)上有20等分的游標(biāo)卡尺測出小圓柱的直徑d，如圖所示，重力加速度為g．則

（1）小圓柱的直徑d= cm；

（2）測出懸點(diǎn)到圓柱重心的距離，若等式_______成立，說明小圓柱下擺過程機(jī)械能守恒；

（3）若在懸點(diǎn)O安裝一個(gè)拉力傳感器，測出繩子上的拉力F，則驗(yàn)證小圓柱作圓周運(yùn)動(dòng)在最低點(diǎn)向心力的公式還需要測量的物理量是 （用文字和字母表示），若等式F=___________成立，則可驗(yàn)證小圓柱作圓周運(yùn)動(dòng)在最低點(diǎn)向心力的公式．

Answer 1

【答案】（1）0．790 （2）（3）小圓柱的質(zhì)量m、

【解析】試題分析：（1）游標(biāo)卡尺20分度的精確度為0．05mm，游標(biāo)一格長度為0．95mm，第18格與主尺25mm對齊；讀數(shù)為d=25mm-18×0．95mm=7．90mm=0．790cm．

（2）根據(jù)機(jī)械能守恒定律應(yīng)有，其中，解得．

（3）根據(jù)牛頓第二定律有，解得，可見還需要測量小圓柱的質(zhì)量m，才能求出繩子的拉力．