◎ 题目

某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即 1 2 mv2=mgh．直接测量摆球到达B点的速度v比较困难．现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v． 如图（a）中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹． 用重锤线确定出A、B点的投影点N、M．重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律．已知重力加速度为g，小球的质量为m． （1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为______cm． （2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0=______． （3）用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量△EP=______，动能的增加量△EK=______．

◎ 答案

（1）根据刻度尺的读数原则，可知其读数为：65.0cm． 故答案为：65.0． （2）物体从B点平抛，所以有： x=v0t      ① h2= 1 2 gt2   ② 联立①②解得：v0=x g 2h2    故答案为：x g 2h2 ． （3）重力势能的减小量等于重力做功：△Ep=mgh=mg（h1-h2） 动能增量为：．△EK= 1 2 m v 20 = mgx2 4h2    故答案为：△EP=mg（h1-h2），△EK= mgx2 4h2 ．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即12mv2=mgh．直接测量摆球到达B点…”主要考查了你对  【实验：验证机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。