问题
实验题
（6分）如右图所示装置可用来验证机械能守恒定律。摆锤A栓在长L的轻绳一端，另一端固定在O点，在A上放一个小铁片，现将摆锤拉起，使绳偏离O竖直方向成θ角时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阻挡而停止运动，之后铁片将飞离摆锤而做平L抛运动。
（1）为了验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤在最低点的速度。为了求出这一速度，实验中还应该测量哪些物理量：___________________________。
（2）根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v=_______________。
（3）根据已知的和测得的物理量，写出摆锤在运动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）
题目分析：（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
。