Question

某研究性學習小組用如圖所示裝置驗證機械能守恒定律。圖中懸點O正下方P點處有水平放置的熾熱電熱絲，當懸線擺至電熱絲處時能瞬間被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運動．在水平地面上放上白紙，上面覆蓋著復寫紙，當小球落在復寫紙上時，
會在下面白紙上留下痕跡．用重垂線確定出A、B點在白紙上的投影點N、M。用米尺量出AN的高度H、BM的高度h，算出B兩點的豎直距離，再量出M、C之間的距離x，即可驗證機械能守恒定律。已知重力加速度為g，小球的質量為m。 

①用題中所給的物理量表示出小球從A到B過程中，重力勢能的減少量△＝_________，動能的增加量△＝________；
②要想驗證小球從A到B的過程中機械能守恒，只需驗證關系式               成立即可。

Answer 1

① mg（H-h）, （1/4h）mgx²      ②H-h=（1/4h）x²   

此題考查力學實驗驗證機械能守恒定律。通過圓周運動過程中，減少的重力勢能等于動能驗證機械能守恒。小球從A到B過程中，重力勢能的減少量；利用平拋運動求解在B點的速度，；。所以，到B點的增加的動能為。機械能守恒則，即。此題有一定綜合性，但難度不大。