Question

3．用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．將直徑為d，質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)由靜止下落，下方H（H＞＞d）處固定一個(gè)光電門B，小球經(jīng)過光電門的擋光時(shí)間t可由計(jì)時(shí)器測出，取v=$\fracowmb4jp{t}$作為小球經(jīng)過光電門時(shí)的速度．重力加速度為g．

（1）如圖乙為10分度游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，結(jié)果為d=24.4 mm．
（2）小球從A下落到B的過程中，重力勢能減少量△E_P=mgH（用題中字母表示）．
（3）小球下落時(shí)由于球心偏向光電門激光束的左側(cè)，俯視圖如圖丙所示．由此測量小球經(jīng)過光電門B時(shí)的動(dòng)能比真實(shí)值大（選填“大”、“小”或“相等”）．

Answer 1

分析 （1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．
（2）根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．
（3）根據(jù)擋光位移的測量誤差得出速度的測量誤差，從而得出小球經(jīng)過B點(diǎn)動(dòng)能的測量誤差．

解答 解：（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)24mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.1×4mm=0.4mm，則d=24.4mm．
（2）小球從A下落到B的過程中，重力勢能減少量△E_P=mgH．
（3）小球下落時(shí)由于球心偏向光電門激光束的左側(cè)，可知用小球的直徑表示擋光的位移，擋光的位移偏大，根據(jù)v=$\fraczw1yhzy{t}$知，速度測量值偏大，則測量小球經(jīng)過光電門B時(shí)的動(dòng)能比真實(shí)值大．
故答案為：（1）24.4，（2）mgH，（3）大．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及誤差的來源，掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，知道游標(biāo)卡尺讀數(shù)不需要估讀．