Question

【題目】某同學用小球擺動的方法驗證機械能守恒定律。實驗裝置如圖所示，用不可伸長的細線一端穿過中間帶有小孔的金屬球并固定，將細線的另一端固定在鐵架臺上的懸點O，O點的正下方固定一光電門，接好光電計時器。

小球下端固定寬度d=1cm的遮光板，小球擺動到最低點時遮光板剛好通過光電門。實驗時將細線拉至水平時恰好對準量角器的0刻度，然后自由釋放。已知小球的質量m=50g，從懸點到球心的距離L=1m，小球直徑為D(L＞＞D)，下表中記錄了小球分別從不同角度釋放時的角度和遮光板通過光電門的時間。

回答下列問題：

(1)小球從60°角度釋放時，小球經過光電門的速度大小為______m/s(結果保留三位有效數字)。

(2)小球從0°角度釋放時，下落到最低點的過程中，小球重力勢能的減少量為_____J，動能的增加量為_____J。(g取，結果保留兩位有效數字)

(3)任何實驗都存在實驗誤差，寫出本實驗減小誤差的方法：_____________ ，________________(至少兩條)。

Answer 1

【答案】 1.55 0.49 0.48 多次測量取平均值 增加小球的質量

【解析】(1) 小球從60°角度釋放時，小球經過光電門的速度大小

(2)小球從0°角度釋放時，下落到最低點的過程中，小球重力勢能的減少量

小球到最低點速度，小球從0°角度釋放時，下落到最低點的過程中，動能的增加量

(3) 任何實驗都存在實驗誤差，寫出本實驗減小誤差的方法：增加小球的質量、多次測量取平均值、減小遮光板的寬度等。