Question

如圖5-4-5所示裝置可用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.擺錘A拴在長(zhǎng)L的輕繩一端，另一端固定在O點(diǎn)，在A上放一個(gè)小鐵片，現(xiàn)將擺錘拉起，使繩偏離豎直方向θ角，由靜止開(kāi)始釋放擺錘，當(dāng)其到達(dá)最低位置時(shí)，受到豎直擋板P阻擋而停止運(yùn)動(dòng)，這時(shí)鐵片將做平拋運(yùn)動(dòng)而飛離擺錘.用刻度尺量出鐵片的水平位移為s，下落高度為H.

圖5-4-5

（1）要驗(yàn)證擺錘在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，必須求出擺錘初始位置離最低點(diǎn)的高度，其高度應(yīng)為_(kāi)______，同時(shí)還應(yīng)求出擺錘在最低點(diǎn)時(shí)的速度，其速度應(yīng)為_(kāi)_______；

（2）用實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的物理量寫(xiě)出證明擺錘在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒的關(guān)系式為_(kāi)__________.

Answer 1

解析：（1）下落的高度h=L(1-cosθ)；因擺錘與鐵片一起運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，所以擺錘在最低點(diǎn)時(shí)的速度等于鐵片的平拋初速度v，由

H=gt²,s=vt得：

v===s.

（2）設(shè)擺錘質(zhì)量為m，由mv²=mgh得：

m(s)²=mgL(1-cosθ)，整理得：

=gL(1-cosθ).

答案：（1）L(1-cosθ)     s

（2）=gL(1-cosθ)