问题
填空题
如右图所示装置可用来验证机械能守恒定律。摆锤A拴在长L的轻绳一端,另一端固定在O点,在A上放—个小铁片,现将摆锤拉起,使绳偏离竖直方向成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抛运动。
小题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,实验中还测量了遇到挡板之后铁片的水平位移S和竖直下落高度h。根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v=
小题2:根据巳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
小题1:
小题2:
两者碰撞后发生了速度交换,即摆锤在最低点的速度等于铁片的初速度,因为铁片做平抛运动,所以,所以可得
,(2)设摆锤在最低点为零势能点,所以摆锤在最高点的重力势能为
,小球在最低点的动能为
,所以联立可得