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(8分)图示装置可用来验证机械能守恒定律。摆锤A拴在长L的轻绳一端,另一端固定在...

(8分)图示装置可用来验证机械能守恒定律。摆锤A拴在长L的轻绳一端,另一端固定在O点,在A上放一个小铁片,现将摆锤拉起,使绳偏离竖直方向成θ角时由静止开始释放摆锤,当其到达最低位置时,受到竖直挡板P阻挡而停止运动,之后铁片将飞离摆锤而做平抛运动。

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(1)为了验证摆锤在运动中机械能守恒,必须求出摆锤在最低点的速度。若测得摆锤遇到挡板之后铁片的水平位移s和竖直下落高度h,则根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v=                                  

(2)根据巳知的和测得的物理量,写出摆锤在运动中机械能守恒的关系式s2=            

(3)改变绳偏离竖直方向的角θ的大小,测出对应摆锤遇到挡板之后铁片的水平位移s,若以s2为纵轴,则应以___________(填“θ”“cosθ”或“sinθ”)为横轴,通过描点作出的图线是一条直线,该直线的斜率k0=____________(用已知的和测得的物理量表示)。

 

(1) (2) (3) 【解析】 试题分析:(1)铁片飞出后做平抛运动,则水平方向有:,竖直方向有:,联立两式得到:;(2)摆锤在运动过程中,减少的重力势能为:,增加的动能为:,联立得到:;(3)据一次函数关系,应该以为横坐标,图线斜率等于自变量前的常数,即。 考点:本题考查机械能守恒定律的验证。  
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考点分析:
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