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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。

   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                      。

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（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______。

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一、选择题：每小题4分，共40分。全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错或不答的得0分。

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

B

C

A

BD

A

B

A

BC

BC

A

二、填空题：每空2分，共20分

11.   18

12.  m_A ，m_A ，0 ，

13.   0.174   0.175     

    在实验误差允许的范围内，物体减少的重力势能等于其增加的动能，物体自由下落过程中机械能守恒  

14.   C    重力加速度

三、计算题：每小题10分，共40分

15.  (1)飞机水平速度不变              ①  

      竖直方向加速度恒定           ②

  由牛顿第二定律 Fmg=ma              ③

              ④

（2）升力做功  W =Fh=mgh(1+)    ⑤

 在h处             ⑥

∴     ⑦

评分标准：③⑤⑦式，各2分；①②④⑥式，各1分。共10分

16.当A固定不动时，B受到冲量后以A为圆心做圆周运动，只有重力做功，机械能守恒.在水平位置时B的重力势能应等于其在最低位置时获得的动能

Mgh=E_k                             ①

E_k=                             ②

I=p0                              ③

若A不固定，B向上摆动时A也要向右运动，当B恰能摆到水平位置时，它们具有相同的水平速度，把A、B看成一个系统，此系统除重力外，其他力不做功，机械能守恒。又在水平方向上系统不受外力作用，所以系统在水平方向上动量守恒，设M在最低点得到的速度为v₀，到水平位置时的速度为v.

    Mv₀=(M+m)v                         ④

  Mv₀²=(M+m)v²+Mgh.                 ⑤

   I′=Mv₀                             ⑥

   I′=                            ⑦

评分标准：③④⑤式，各2分；①②⑥⑦式，各1分。共10分

17.木块放上小车后做匀加速运动至与小车达到共同速度v

对木块                ①

木块达到v所需时间             ②

这段时间内小车的位移           ③

小车匀速运动   F =             ④

 W=Fs                               ⑤

所以  W=mv²                         ⑥

评分标准：①②③④每式各2分，⑤⑥式各1分。共10分。

18. 设弹簧劲度系数为k，小球与乙木块相碰前的速度为v₀，橡皮泥小球与乙木块相碰后的共同速度为v₁，弹性小球与乙木块相碰后乙木块的速度为v₂，小球的速度为v₃，乙木块到达最高点的速度为v₄。乙木块到达最高点时，弹簧的升长为h₁。小球碰后到甲木板将要离开地面过程中弹簧增加的弹性势能为ΔE。

当甲、乙木块及弹簧均处于静止状态时，由胡克定律得：

　         　　　                           ①

 当甲木板将要离开地面时，由胡克定律得：

　　　　                          ②

 小球下落过程，由机械能守恒定律得：

　　　　                     ③

橡皮泥小球与乙木块相碰过程，由动量守恒得：

　　　　                   ④

橡皮泥小球与乙木块碰后一起运动到最高点过程中，由机械能守恒得：

　　　　⑤

弹性小球与乙木块相碰过程，由动量守恒和机械能守恒得：

　　　　                   ⑥

　　　　             ⑦

弹性小球与乙木块碰后乙木块运动到最高点过程中，由机械能守恒得：

　　　　      ⑧

联立①-⑧解得乙木块到达最高点的速度为：

　　　　　               ⑨

评分标准：①②③④⑥⑦⑧⑨每式1分，⑤式2分。共10分。