Question

【題目】某同學利用如圖甲所示裝置探究平拋運動中物體機械能是否守恒。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3.30 ms(當地重力加速度g=9.8 m/s2)。

（1）用游標卡尺測得小球直徑如圖乙所示，則小球直徑為d=____mm，由此可知小球通過光電門的速度vB.

（2）實驗測得軌道離地面的高度h=0.784 m，小球的平均落點P到軌道末端正下方O點的距離x=0.600 m，則由平拋運動規律解得小球平拋的初速度v0=__m/s。（結果保留3位有效數字）

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

Answer 1

【答案】（1）5.00 （2）1.50 （3）見解析.

【解析】

（1）小球直徑為d=5mm+0.05mm×0=5.00mm；

（2）小球做平拋運動，則x=v0t；h=gt2，

解得