题目内容
【题目】某同学在家里做“验证机械能守恒定律”的实验,他设计的实验装置如图所示,用细线的一端系住一个较重的小铁锁(可看成质点),另一端缠系在一支笔上,将笔放在水平桌面的边上,用较重的书压住。将铁锁拉至与桌面等高处(细线拉直),然后自由释放。在笔的正下方某合适位置放一小刀,铁锁经过时,细线立即被割断,铁锁继续向前运动,落在水平地面上。测得水平桌面高度为h,笔到铁锁的距离为l,笔到铁锁落地的水平距离为s。若满足s2=___________(用l、h表示),即可验证铁锁从释放至运动到笔的正下方的过程中机械能守恒。
【答案】4l(h-l)
【解析】
根据平抛运动的规律和重力势能的减小量等于动能的增加量,得出表达式;
解:物体做圆周运动过程由动能定理得:
物体做平抛时,由平抛运动规律得:,
解得:
则有:
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