Question

如图所示装置可用来验证机械能守恒定律。摆锤A栓在长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角时由静止开始释放摆锤，（A摆动过程中小铁片不会落下）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，实验中还应该测量哪些物理量：       （写出物理名称和符号）。

②根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度        。

③根据已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为          。

Answer

20081008

①遇到挡板之后铁片平抛的水平位移s（2分）和竖直下落高度h（2分）②（2分） ③（3分）

【解析】试题分析：（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，根据平抛运动的规律求解,故得测量平抛的水平位移是s，和竖直下落的高度h．

（2）由平抛位移公式：，。联立可得：。

（3）摆球摆动过程中，机械能守恒：，联立（２）中平抛位移公式，得。

考点：机械能守恒定律、平抛运动规律、牛顿定律。

【名师点睛】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,可以求出其机械能守恒的表达式。