Question

【题目】某同学设计了如图所示的装置去验证小球摆动过程中的机械能守恒，实验中小球到达B点(图中未标出)时恰好与桌面接触但没有弹力，D处的箭头处放一锋利的刀片，细线到达竖直位置时被割断，小球做平抛运动落到地面，P是一刻度尺。该同学方案的优点是只需利用刻度尺测量A位置到桌面的高度h，桌面到地面的高度H及平抛运动的水平位移L即可。

（1）测量A位置到桌面的高度h应从____________开始测(选填“球的下边沿”或“球心”)。

（2）实验中改变h多测几次h和L的数值，利用作图像的方法去验证。该同学取纵轴表示L，则横轴应表示________。

（3）若所作图像的斜率为k，则满足_____________关系即可证明小球下摆过程中机械能守恒。

Answer 1

【答案】 球的下边沿

【解析】（1）球做平抛运动，根据水平方向匀速直线与竖直方向自由落体，对于竖直方向的高度是球下边沿离开桌面，到下落到地面，因此测量A位置到桌面的高度h应从球下边沿开始测量；（2）根据球做平抛运动，则有： ，联立解得： ，而球做圆周运动时，则有： ，联立解得： ，因此该同学取纵轴表示L，则横轴应表示；（3）若所作图象的斜率为k，根据第（2）问，则满足，即可证明下摆过程中，机械能守恒．