Question

如圖所示裝置可用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．?dāng)[錘A拴在長L的輕繩一端，另一端固定在O點(diǎn)，在A上放-個小鐵片，現(xiàn)將擺錘拉起，使繩偏離豎直方向成θ角時由靜止開始釋放擺錘，當(dāng)其到達(dá)最低位置時，受到豎直擋板P阻擋而停止運(yùn)動，之后鐵片將飛離擺錘而做平拋運(yùn)動．
①為了驗(yàn)證擺錘在運(yùn)動中機(jī)械能守恒，必須求出擺錘在最低點(diǎn)的速度．為了求出這一速度，實(shí)驗(yàn)中還測量了遇到擋板之后鐵片的水平位移S和豎直下落高度h．根據(jù)測得的物理量表示擺錘在最低點(diǎn)的速度v=

 

②根據(jù)巳知的和測得的物理量，寫出擺錘在運(yùn)動中機(jī)械能守恒的關(guān)系式為

 

．

Answer 1

分析：①鐵片飛出的速度大小即為重錘擺到最低點(diǎn)的速度大小，鐵片做平拋運(yùn)動，根據(jù)平拋運(yùn)動的特點(diǎn)可正確求出鐵片平拋出去的水平速度大�。�
②重錘下落過程中機(jī)械能守恒，由mgh=

1

2

mv2可以求出其機(jī)械能守恒的表達(dá)式．

解答：解：①根據(jù)鐵片做平拋運(yùn)動有：
s=v₀t      ①
h=

1

2

gt2    ②
聯(lián)立①②可解得：v0=s

g 2h

故答案為：s

g 2h

②重錘下落過程中機(jī)械能守恒，由mgh=

1

2

mv2得：

gs2

4h

=gL(1-cosθ)
故答案為：

gs2

4h

=gL(1-cosθ)

點(diǎn)評：本題比較簡單，考查了平拋運(yùn)動的基本規(guī)律和機(jī)械能守恒的基本知識，對于基礎(chǔ)知識要加強(qiáng)理解和應(yīng)用．