Question

10．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，小球由一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線拴�。�細(xì)線另一端固定在O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方放置一組光電門，可測(cè)出小球通過時(shí)的擋光時(shí)間．小球擺到最低點(diǎn)時(shí)球心正對(duì)光電門，將細(xì)線拉直至水平后，小球由靜止釋放，光電門測(cè)出的擋光時(shí)間為t，已知小球的直徑為D，重力加速度為g．則
①測(cè)得繩長(zhǎng)為l，若等式$g（l+\frac{D}{2}）=\frac{{D}^{2}}{2{t}^{2}}$成立（用題目中所給字母表示），說明小球下擺過程機(jī)械能守恒；
②此實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差來源于空氣阻力．（說出一種即可）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能，即可求解；
（2）系統(tǒng)誤差來源是空氣阻力．

解答 解：①小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，v=$\frac{D}{t}$，
根據(jù)機(jī)械能守恒定律應(yīng)有mg（l+$\frac{D}{2}$）=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，
解得：$g（l+\frac{D}{2}）=\frac{{D}^{2}}{2{t}^{2}}$
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，及實(shí)驗(yàn)操作可知，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的根源是空氣阻力．
故答案為：①$g（l+\frac{D}{2}）=\frac{D^2}{{2{t^2}}}$；②空氣阻力

點(diǎn)評(píng) 要明確實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)物理規(guī)律列出相應(yīng)方程，然后求解討論即可，知道光電門測(cè)速的原理，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．