問題詳情:
如圖示裝置可用來驗*機械能守恆定律.擺錘A拴在長L的輕繩一端,另一端固定在O點,在A上放一個小鐵片,現將擺錘拉起,使繩偏離豎直方向成θ角時由靜止開始釋放擺錘,當其到達最低位置時,受到豎直擋板P阻擋而停止運動,之後鐵片將飛離擺錘而做平拋運動.
(1)爲了驗*擺錘在運動中機械能守恆,必須求出擺錘在最低點的速度.若測得擺錘遇到擋板之後鐵片的水平位移s和豎直下落高度h,則根據測得的物理量表示擺錘在最低點的速度v= .
根據巳知的和測得的物理量,寫出擺錘在運動中機械能守恆的關係式s2爲 .
(3)改變繩偏離豎直方向的角θ的大小,測出對應擺錘遇到擋板之後鐵片的水平位移s,若以s2爲縱軸,則應以 (填“θ”“cosθ”或“sinθ”)爲橫軸,透過描點作出的圖線是一條直線,該直線的斜率k0= (用已知的和測得的物理量表示).
【回答】
解:(1)根據鐵片做平拋運動有:
s=v0t ①
②
聯立①②可解得:v0=
重錘下落過程中機械能守恆,由得:
則s2=4hL(1﹣cosθ)
(3)s2=4hL(1﹣cosθ),若以s2爲縱軸,則應以cosθ爲橫軸,透過描點作出的圖線是一條直線,該直線的斜率,
則s2=﹣4hLcosθ+4hL,
所以該直線的斜率k0=﹣4hL
故*爲:(1); 4hL(1﹣cosθ);(3)cosθ;﹣4hL.
知識點:機械能守恆定律
題型:實驗,探究題