2.利用計算機和力傳感器可以比較精確地測量作用在掛鉤上的力,并能得到掛鉤所受的拉力隨時間變化的關系圖象,實驗過程中掛鉤位置可認為不變。某同學利用力傳感器和單擺小球來驗證機械能守恒,實驗步驟如下:
①如圖甲所示,固定力傳感器M;
②取一根不可伸長的細線,一端連接一小鐵球,另一端穿過固定的光滑小圓環(huán)O,并固定在傳感器M的掛鉤上(小圓環(huán)剛好夠一根細線通過);
③讓小鐵球自由懸掛并處于靜止狀態(tài),從計算機中得到拉力隨時間變化的關系圖象如圖乙所示;
④讓小鐵球以較小的角度在豎直平面內(nèi)的A、B之間擺動,從計算機中得到拉力隨時間變化的關系圖象如圖丙所示。
請回答以下問題:
(1)小鐵球的重力為
。
(2)為了驗證小鐵球在最高點A和最低點處的機械能是否相等,則
。
A.一定得測出小鐵球的質(zhì)量m
B.一定得測出細線離開豎直方向的最大偏角θ
C.一定得知道當?shù)刂亓铀俣萭的大小及圖乙和圖丙中的F
0、F
1、F
2的大小
D.只要知道圖乙和圖丙中的F
0、F
1、F
2的大小
(3)若已經(jīng)用實驗測得了第(2)小問中所需測量的物理量,則為了驗證小鐵球在最高點A和最低點處的機械能是否相等,只需驗證
等式是否成立即可。(用題中所給物理量的符號來表示)