3.
某同学利用如图甲所示装置探究平抛运动中机械能是否守恒。在斜槽轨道的末端安装一个光电门
\(B\),调节激光束与球心等高,斜槽末端水平。地面上依次铺有白纸、复写纸,让小球从斜槽上固定位置
\(A\)点无初速释放,通过光电门后落在地面的复写纸上,在白纸上留下打击印。重复实验多次,测得小球通过光电门的平均时间为\(2.50ms\)。\((\)当地重力加速度
\(g\)\(= 9.8m/s^{2})\)
![](https://www.ebk.net.cn/tikuimages/8/2017/700/shoutiniao91/986cfafb8ca0c7380c98fabf4f2126f2.png)
\(⑴\)用游标卡尺测得小球直径如图乙所示,则小球直径为\(d\)\(=\) \(mm\),由此可知小球通过光电门的速度\(v\)\({\,\!}_{B}\);
\(⑵\)测得轨道离地面的高度\(h\)\(= 0.441m\),小球的平均落点\(P\)到轨道末端正下方\(O\)点的距离\(x\)\(= 0.591m\),则由平抛运动规律解得小球平抛的初速度\(v\)\({\,\!}_{0}=\) \(m/s\);
\(⑶\)在误差允许范围内,实验结果中小球通过光电门的速度\(v\)\({\,\!}_{B}\)与由平抛运动规律求解的平抛初速度\(v\)\({\,\!}_{0}\)满足 关系, 就可以认为平抛运动过程中机械能是守恒的。