Question

【題目】如圖所示的裝置可用來驗證機械能守恒定律，擺錘A拴在長為L的輕繩一端，輕繩另一端固定在O點，在A上放一個質量很小的小鐵塊，現將擺錘拉起，使繩與豎直方向成θ角，由靜止開始釋放擺錘，當其到達最低位置時，受到豎直擋板P的阻擋而停止運動，之后鐵塊將飛離擺錘做平拋運動。

(1)為了驗證擺錘在運動過程中機械能守恒，必須求出擺錘在最低點的速度。為了求出這一速度，還應測量的物理量有__________。

(2)用測得的物理量表示擺錘在最低點的速度v＝__________。

(3)用已知的和測得的物理量表示擺錘在運動過程中機械能守恒的關系式為__________。

Answer 1

【答案】（1）遇到擋板之后鐵片的水平位移s和堅直下落高度h （2分）

（2）（2分） （3）（2分）

【解析】

試題（1）平拋運動豎直方向為自由落體運動，運動時間，水平方向勻速直線運動，所以只要測量出豎直下落的高度和水平位移即可。（2）根據平拋運動規律可得。（3）擺錘下落過程，重力勢能轉化為動能，擺錘下落過程，減少的重力勢能為，增加的動能為，若減少的重力勢能等于增加的動能則有，整理可得。