Question

用如图实验装置验证机械能守恒定律．通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通

用如图实验装置验证机械能守恒定律．通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，测出AB之间的距离h．实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束．（1）为了验证机械能守恒定律，还需要测量下列哪些物理量______（填选项前的字母）A．A点与地面间的距离H B．小铁球的直径dC．小铁球从A到B的下落时间tAB D．小铁球的质量m（2）小铁球通过光电门时的瞬时速度v=dtdt．若下落过程中机械能守恒，则h与1t2的关系式为h=d22gt2d22gt2．

Answer 1

（1）A、根据实验原理可知，需要测量的是A点到光电门的距离，故A错误；
B、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故B正确；
C、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C错误；
D根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故D错误．
故选：B．
（2）利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故：v=

d

t

，
根据机械能守恒的表达式有：mgh=

1

2

mv²，即：

1

t2

=

2g

d2

h．因此h=

d2

2gt2

；
故答案为：（1）B；
（2）

d

t

；

d2

2gt2

；