問題詳情：
某興趣小組的同學用如圖*所示裝置驗*機械能守恆定律，輕繩一端固定在光滑固定轉軸O處，另一端系一小球，已知當地重力加速度爲g。
（1）小明同學在小球運動的最低點和最高點附近分別放置了一組光電門，用螺旋測微器測出了小球的直徑，如圖乙所示，則小球的直徑d＝______mm。使小球在豎直面內做圓周運動，測出小球經過最高點的擋光時間爲Δt1，經過最低點的擋光時間爲Δt2。
（2）小*同學在光滑水平轉軸O處安裝了一個拉力傳感器。現使小球在豎直平面內做圓周運動，透過拉力傳感器讀出小球在最高點時繩上的拉力大小是F1，在最低點時繩上的拉力大小是F2。
（3）如果要驗*小球從最低點到最高點機械能守恆，小明同學還需要測量的物理量有______（填字母代號）。小*同學還需要測量的物理量有______（填字母代號）。
A．小球的質量m B．輕繩的長度l C．小球執行一週所需要的時間T
（4）根據小明同學的思路，請你寫出驗*小球從最低點運動到最高點的過程中機械能守恆的表達式：______。
（5）根據小*同學的思路，請你寫出驗*小球從最低點運動到最高點的過程中機械能守恆的表達式：______。
【回答】
5.700 B A 
＝4gl F2－F1＝6mg
【詳解】
（1）螺旋測微器固定刻度讀數爲5.5 mm，可動刻度讀數爲20.0×0.01 mm，故最終讀數爲兩者相加，即5.700 mm。 （3）根據小明同學的實驗方案，小球在最高點的速度大小爲
小球在最低點的速度大小爲
設輕繩長度爲L，則從最低點到最高點依據機械能守恆定律有
化簡得
所以小明同學還需要測量的物理量是輕繩的長度l，故選B； 根據小*同學的實驗方案，設小球做圓周運動的半徑爲r，則小球在最低點有
在最高點有
從最低點到最高點依據機械能守恆定律有
聯立方程化簡得
F2-F1=6mg
所以小*同學還需要測量的物理量就是小球的質量m，故選A。 （4）由（3）可知，根據小明同學的思路，驗*小球從最低點運動到最高點的過程中機械能守恆的表達式爲
（5）由（3）可知，根據小*同學的思路，驗*小球從最低點運動到最高點的過程中機械能守恆的表達式爲
F2-F1=6mg。
知識點：實驗：驗*機械能守恆定律
題型：實驗,探究題
