某人設(shè)計(jì)了一個(gè)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置,如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩一端固定于O點(diǎn),另一端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球,繩子下垂時(shí)小球位于N點(diǎn),在N點(diǎn)的正上方距離約等于小球半徑Q處,放一鋒利的刀片,把繩子繃直拉到水平位置S后釋放小球落到N處時(shí),繩被割斷,球繼續(xù)落到桌面的P點(diǎn),為驗(yàn)證機(jī)械能守恒,實(shí)驗(yàn)需要記錄哪些數(shù)據(jù)?當(dāng)它們滿足什么關(guān)系式時(shí)可驗(yàn)證機(jī)械能守恒.
由題目可知小球由S點(diǎn)至N點(diǎn)過(guò)程下落的高度等于繩長(zhǎng),過(guò)了N點(diǎn)后小球做平拋運(yùn)動(dòng),解答本題可先由ΔEp=-mgL分析重力勢(shì)能變化量,再結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)分析動(dòng)能變化量ΔEk.通過(guò)兩者的比較,驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒.需要測(cè)量的數(shù)據(jù):線長(zhǎng)L,拋出點(diǎn)離地面的高度h,水平位移s.小球從S到Q勢(shì)能的變化ΔEp=-mgL由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,小球在Q點(diǎn)處
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