Question

如图所示的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．

（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．为了求出这一速度，实验中还应该测得的物理量是______________________．

（2）根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v＝________.

（3）根据已知的和测量的物理量，写出摆锤在运动中机械能守恒的关系式为________．

Answer

（1）铁片竖直下落的高度h和水平位移s；（2）s；（3）gs2/4h==gL（1-cosθ）

【解析】

试题分析：（1）（2）根据铁片做平抛运动有：s=vt，h=gt2，联立①②可解得：v=s，实验中还应该测得的物理量是铁片竖直下落的高度h和水平位移s；

（3）重锤下落过程中机械能守恒，由mgh=mv2得：gs2/4h==gL（1-cosθ）

考点：验证机械能守恒定律

【名师点睛】本题比较简单，考查了平抛运动的基本规律和机械能守恒的基本知识，对于基础知识要加强理解和应用．①铁片飞出的速度大小即为重锤摆到最低点的速度大小，铁片做平抛运动，根据平抛运动的特点可正确求出铁片平抛出去的水平速度大小；②重锤下落过程中机械能守恒，由mgh=mv2可以求出其机械能守恒的表达式．