利用計(jì)算機(jī)和力傳感器可以比較精確地測(cè)量作用在掛鉤上的力,并能得到掛鉤所受的拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象,實(shí)驗(yàn)過程中掛鉤位置可認(rèn)為不變。某同學(xué)利用力傳感器和單擺小球來驗(yàn)證機(jī)械能守恒,實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)的細(xì)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(xì)線通過);
③讓小鐵球自由懸掛并處于靜止?fàn)顟B(tài),從計(jì)算機(jī)中得到拉力隨時(shí)間變化的關(guān)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(dòng),從計(jì)算機(jī)中得到拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖丙所示。
請(qǐng)回答以下問題:
(1)小鐵球的重力為
F0
F0
。
(2)為了驗(yàn)證小鐵球在最高點(diǎn)A和最低點(diǎn)處的機(jī)械能是否相等,則
D
D
。
A.一定得測(cè)出小鐵球的質(zhì)量m
B.一定得測(cè)出細(xì)線離開豎直方向的最大偏角θ
C.一定得知道當(dāng)?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(shí)驗(yàn)測(cè)得了第(2)小問中所需測(cè)量的物理量,則為了驗(yàn)證小鐵球在最高點(diǎn)A和最低點(diǎn)處的機(jī)械能是否相等,只需驗(yàn)證
3F0=2F1+F2
3F0=2F1+F2
等式是否成立即可。(用題中所給物理量的符號(hào)來表示)