(2018·福建四校二次联考)装有拉力传感器的轻绳，一端固定在光滑水平转轴O，另一端系一小球，空气阻力可以忽略...

问题详情：

(2018·福建四校二次联考)装有拉力传感器的轻绳，一端固定在光滑水平转轴O，另一端系一小球，空气阻力可以忽略。设法使小球在竖直平面内做圆周运动(如图*)，通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小为F1，在最低点时绳上的拉力大小为F2。某兴趣小组的同学用该装置测量当地的重力加速度。

(1)小明同学认为，实验中必须测出小球的直径，于是他用螺旋测微器测出了小球的直径，如图乙所示，则小球的直径d＝________ mm。

(2)小*同学认为不需要测小球的直径。他借助最高点和最低点的拉力FF2，再结合机械能守恒定律即可求得。小*同学还需要测量的物理量有________(填字母代号)。

A．小球的质量m

B．轻绳的长度l

C．小球运动一周所需要的时间T

(3)根据小*同学的思路，请你写出重力加速度g的表达式______________________。

【回答】

(1)5.695(5.693～5.697均可)　(2)A  (3)g＝

【解析】：(1)根据螺旋测微器的读数原理可得，固定刻度读数为5.5 mm，可动刻度读数为0.01×19.5 mm＝0.195 mm，所以最终读数为：固定刻度读数＋可动刻度读数＝5.5 mm＋0.195 mm＝5.695 mm。

(2)(3)由牛顿第二定律，在最高点受力分析有：F1＋mg＝m，而在最低点受力分析有：F2－mg＝m；再依据机械能守恒定律mv22＝mv12＋2mgr，联立解得g＝，因此已知最高点和最低点的拉力FF2，小*同学只需要测量小球的质量m，故第(2)题选A，第(3)题重力加速度g的表达式为g＝。

知识点：机械能守恒定律

题型：实验,探究题