题目内容
【题目】如图所示的装置可用来验证机械能守恒定律，摆锤A拴在长为L的轻绳一端，轻绳另一端固定在O点，在A上放一个质量很小的小铁块，现将摆锤拉起，使绳与竖直方向成θ角，由静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板P的阻挡而停止运动，之后铁块将飞离摆锤做平抛运动。
(1)为了验证摆锤在运动过程中机械能守恒，必须求出摆锤在最低点的速度。为了求出这一速度，还应测量的物理量有__________。
(2)用测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v＝__________。
(3)用已知的和测得的物理量表示摆锤在运动过程中机械能守恒的关系式为__________。
【答案】（1）遇到挡板之后铁片的水平位移s和坚直下落高度h （2分）
（2）
（2分） （3）
（2分）
【解析】
试题（1）平抛运动竖直方向为自由落体运动
，运动时间
，水平方向匀速直线运动
，所以只要测量出竖直下落的高度
和水平位移
即可。（2）根据平抛运动规律可得
。（3）摆锤下落过程，重力势能转化为动能，摆锤下落过程，减少的重力势能为
，增加的动能为
，若减少的重力势能等于增加的动能则有
，整理可得
。
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