Question

某同学用如下图所示的装置验证机械能守恒定律。实验器材有：金属小球，底座，带有标尺的竖直杆，两套光电计时器A和B，小球释放器，小球接收器。

（1）该实验____________测出小球的质量（填写“需要”或“不需要”）。

（2）仔细调整光电门的位置，使得小球通过光电门时恰好小球中心竖直直径挡光。某次实验时测得小球分别经过光电门A与光电门B所用的时间为、，从竖直杆上读出两光电门间的距离h，若小球质量为m，小球直径为d，重力加速度为g。请写出需要验证的表达式________________。

（3）请写出一条实验误差的来源：________________________。

Answer

不需要 空气阻力作用

【解析】

（1）[1]．该实验只需判断小球重力势能的减少量mgh是否等于动能的增加量 ，只要gh等于即可验证机械能守恒，因此无需测出质量。

（2）[2]．小球经过两个光电门的速度分别为：

若有

或者

式子成立，则机械能守恒。因此只需验证

是否成立即可。
（3）[3]．由于空气阻力做负功，机械能减小，则重力势能减小量要大于动能增加量。