题目内容
如图所示，利用古代抛石机的模型验证机械能守恒定律．图中O为固定于水平地面的支架与轻杆间的转轴；A为固定于杆端，质量为m1的球；B球质量为m2，放在轻杆另一端勺形槽内．（1）为了达到实验目的，实验中除了要测定mA，mB，A、B的球心离O的距离LA，LB以外，还需要测量
BCD
BCD
A．A球从释放运动到最低点的时间t
B．O离地面的高度h
C．B球落地点与O的水平距离S
D．释放轻杆时A球的高度h
（2）为使实验误差尽量小，可采取的措施有
BCD
BCD
A．B球的质量尽可能要小
B．杆的硬度尽量的高
C．支架处地面与B球落地处地面要在同一水平面上
D．在同一高度多次释放A球的前提下，取B球的平均落点
（3）某次操作是将轻杆从水平状态无初速释放的，试用上面测量的物理量写出系统势能的减少量为
mALAg-mBLBg
mALAg-mBLBg
，动能的增加量为| s2g |
| 4(h+LB) |
| mALA2 |
| LB2 |
| s2g |
| 4(h+LB) |
| mALA2 |
| LB2 |
大于
大于
后者（填“大于”，“小于”）分析：通过两小球的重力势能的减小转化两小球的动能，若减小量等于增加量，则能验证机械能守恒．小球的速度借助于平抛运动的规律，结合平抛运动的高度和水平位移测出．
解答：解：（1）为了验证系统机械能守恒，需测量系统重力势能的减小量和系统动能的增加量．系统重力势能的减小量为mALAg-mBLBg，系统动能的增加量需要测量B球的速度，所以需要测量O离地面的高度h，B球落地点与O的水平距离S，释放轻杆时A球的高度h．故选BCD．
（2）为减小实验误差，杆必须有硬度，否则会储存弹性势能，同时转轴尽量减小摩擦阻力，最后要确定B球的落点，因此多次释放，取平均值．
故选BCD．
（3）将轻杆从水平状态无初速释放，系统重力势能的减小量为mALAg-mBLBg，
B球的速度vB=
=
=s
，
因为A、B的角速度相等，则
=
，
系统动能的增加量△Ek=
mAvA2+
mBvB2=
(
+mB)．
由于存在阻力等影响，所以系统重力势能的减小量大于系统动能的增加量．
故答案为：（1）BCD （2）BCD
（3）mALAg-mBLBg
(
+mB)
大于
（2）为减小实验误差，杆必须有硬度，否则会储存弹性势能，同时转轴尽量减小摩擦阻力，最后要确定B球的落点，因此多次释放，取平均值．
故选BCD．
（3）将轻杆从水平状态无初速释放，系统重力势能的减小量为mALAg-mBLBg，
B球的速度vB=
| s |
| t |
| s | ||||
|
|
因为A、B的角速度相等，则
| vB |
| LB |
| vA |
| LA |
系统动能的增加量△Ek=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| s2g |
| 4(h+LB) |
| mALA2 |
| LB2 |
由于存在阻力等影响，所以系统重力势能的减小量大于系统动能的增加量．
故答案为：（1）BCD （2）BCD
（3）mALAg-mBLBg
| s2g |
| 4(h+LB) |
| mALA2 |
| LB2 |
大于
点评：考查如何验证机械能守恒定律，通过实验的设计，运用重力势能的减小来转化为动能来验证．注意平抛运动的初速度的确定，及两小球的速度不同．
练习册系列答案
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科技活动小组成员利用暑假进行社会实践活动时，发现可以利用古代抛石机的模型验证系统机械能守恒定律，如图所示，一轻杆可绕固定于水平地面的竖直支架上的转动轴O转动，轻杆左端固定一小球A，轻杆右端的勺形槽内放置另一小球B．当将轻杆由图示位置静止释放后，A球向下运动可带动轻杆逆时针转动，直到轻杆到达竖直位置时，B球被水平抛出．要验证机械能守恒，首先要测得小球A、B的质量分别为mA、mB，以及A、B的球心离O的距离分别为LA、LB，除此之外还需要测量的物理量有（ ）
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