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    精英家教网某同学想利用古代抛石机的模型验证系统机
    械能守恒定律，如图1所示，一轻杆可绕固定于水平地面的竖直支架上的转动轴O转动，轻杆左端固定一小球A，轻杆右端的勺形槽内放置另一小球B．当将轻杆由静止释放后，A球向下运动可带动轻杆逆时针转动，直到轻杆到达竖直位置时，B球被水平抛出．实验前已测得小球A、B的质量分别为mA、mB，A、B的球心离O的距离分别为LA、LB，转轴O离地面的高度为h0，已知重力加速度为g．
    （1）该同学在某次实验时，将轻杆从水平位置无初速释放，则从释放到B球刚被抛出的过程中，系统势能的减少量为
     
    ；B球落地后，测得B球落地点与O点的水平距离为s，则由此可知，从释放到B球刚被抛出的过程中，系统动能的增加量为
     
    ．
    （2）（多选题）为减小实验误差，可采取的措施有
     

    （A）尽量减小B球的质量           （B）选用硬度较高的轻杆
    （C）尽量减小转轴O处的摩擦         （D）在同一高度多次释放A球的前提下，取B球的平均落点，然后测量s
    （3）为进一步提高实验精度，也可多次改变A球释放的初始位置，如图2所示．测出A球离地高度h及对应的B球落地点与O点的水平距离s，然后根据测量数据作
     
    图象，若得到一条过原点的直线，也可证明系统机械能守恒．
    分析：通过两小球的重力势能的减小转化两小球的动能，若减小量等于增加量，则能验证机械能守恒．小球的速度借助于平抛运动，由v=
    s
    2(h0+LB)
    g
       来求出动能．从而得以验证．
    解答：解：（1）由题意可知，小球A下降，B球上升，则重力势能的差值，转化为两小球的动能，由于小球B在最高点做平抛运动，所以根据水平位移s，竖直高度h0+LB，
    从而求出抛出速度为v=
    s
    2(h0+LB)
    g
    ，所以两小球的动能为：EK=
    (mA
    L
    2
    A
    L
    2
    B
    +mB)s2g
    4(h0+LB)
    ．而两小球减小的重力势能为：EP=mAgLA-mBgLB  
    （2）为减小实验误差，杆必须有硬度，否则会储存弹性势能，同时转轴尽量减小摩擦阻力，最后要确定B球的落点，因此多次释放，取平均值．
    故选BCD．
    （3）为进一步提高实验精度，也可多次改变A球释放的初始位置，测出A球离地高度h及对应的B球落地点与O点的水平距离s，
    当根据数据作出（(LA-h0+h)---s2），因为在改变h时，抛出水平距离也会发生变化，所以作出此图象若是过原点，则能验证机械能守恒．
    故答案为：（1）mAgLA-mBgLB； 
    (mA
    L
    2
    A
    L
    2
    B
    +mB)s2g
    4(h0+LB)
    （2）BCD（3）(LA-h0+h)---s2．
    点评：考查如何验证机械能守恒定律，通过实验的设计，运用重力势能的减小来转化为动能来验证．注意平抛运动的初速度的确定，及两小球的速度不同．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：上海市徐汇区2010届高三第二次模拟考试物理试题 题型：058

    某同学想利用古代抛石机的模型验证系统机械能守恒定律，如图所示，一轻杆可绕固定于水平地面的竖直支架上的转动轴O转动，轻杆左端固定一小球A，轻杆右端的勺形槽内放置另一小球B．当将轻杆由静止释放后，A球向下运动可带动轻杆逆时针转动，直到轻杆到达竖直位置时，B球被水平抛出．实验前已测得小球A、B的质量分别为mA、mB，A、B的球心离O的距离分别为LA、LB，转轴O离地面的高度为h0，已知重力加速度为g．

    (1)

    该同学在某次实验时，将轻杆从水平位置无初速释放，则从释放到B球刚被抛出的过程中，系统势能的减少量为________；B球落地后，测得B球落地点与O点的水平距离为s，则由此可知，从释放到B球刚被抛出的过程中，系统动能的增加量为________．

    (2)

    为减小实验误差，可采取的措施有

    A．

    尽量减小B球的质量

    B．

    选用硬度较高的轻杆

    C．

    尽量减小转轴O处的摩擦

    D．

    在同一高度多次释放A球的前提下，取B球的平均落点，然后测量s

    (3)

    为进一步提高实验精度，也可多次改变A球释放的初始位置，如图所示．测出A球离地高度h及对应的B球落地点与O点的水平距离s，然后根据测量数据作________图像，若得到一条过原点的直线，也可证明系统机械能守恒．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    某同学想利用古代抛石机的模型验证系统机
    械能守恒定律，如图1所示，一轻杆可绕固定于水平地面的竖直支架上的转动轴O转动，轻杆左端固定一小球A，轻杆右端的勺形槽内放置另一小球B．当将轻杆由静止释放后，A球向下运动可带动轻杆逆时针转动，直到轻杆到达竖直位置时，B球被水平抛出．实验前已测得小球A、B的质量分别为mA、mB，A、B的球心离O的距离分别为LA、LB，转轴O离地面的高度为h0，已知重力加速度为g．
    （1）该同学在某次实验时，将轻杆从水平位置无初速释放，则从释放到B球刚被抛出的过程中，系统势能的减少量为______；B球落地后，测得B球落地点与O点的水平距离为s，则由此可知，从释放到B球刚被抛出的过程中，系统动能的增加量为______．
    （2）（多选题）为减小实验误差，可采取的措施有______
    （A）尽量减小B球的质量           （B）选用硬度较高的轻杆
    （C）尽量减小转轴O处的摩擦         （D）在同一高度多次释放A球的前提下，取B球的平均落点，然后测量s
    （3）为进一步提高实验精度，也可多次改变A球释放的初始位置，如图2所示．测出A球离地高度h及对应的B球落地点与O点的水平距离s，然后根据测量数据作______图象，若得到一条过原点的直线，也可证明系统机械能守恒．
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    科目：高中物理 来源：2010年上海市徐汇区高考物理二模试卷（解析版） 题型：解答题

    某同学想利用古代抛石机的模型验证系统机
    械能守恒定律，如图1所示，一轻杆可绕固定于水平地面的竖直支架上的转动轴O转动，轻杆左端固定一小球A，轻杆右端的勺形槽内放置另一小球B．当将轻杆由静止释放后，A球向下运动可带动轻杆逆时针转动，直到轻杆到达竖直位置时，B球被水平抛出．实验前已测得小球A、B的质量分别为mA、mB，A、B的球心离O的距离分别为LA、LB，转轴O离地面的高度为h，已知重力加速度为g．
    （1）该同学在某次实验时，将轻杆从水平位置无初速释放，则从释放到B球刚被抛出的过程中，系统势能的减少量为______；B球落地后，测得B球落地点与O点的水平距离为s，则由此可知，从释放到B球刚被抛出的过程中，系统动能的增加量为______．
    （2）（多选题）为减小实验误差，可采取的措施有______
    （A）尽量减小B球的质量           （B）选用硬度较高的轻杆
    （C）尽量减小转轴O处的摩擦         （D）在同一高度多次释放A球的前提下，取B球的平均落点，然后测量s
    （3）为进一步提高实验精度，也可多次改变A球释放的初始位置，如图2所示．测出A球离地高度h及对应的B球落地点与O点的水平距离s，然后根据测量数据作______图象，若得到一条过原点的直线，也可证明系统机械能守恒．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （7分）某同学想利用古代抛石机的模型验证系统机械能守恒定律，如图所示，一轻杆可绕固定于水平地面的竖直支架上的转动轴O转动，轻杆左端固定一小球A，轻杆右端的勺形槽内放置另一小球B。当将轻杆由静止释放后，A球向下运动可带动轻杆逆时针转动，直到轻杆到达竖直位置时，B球被水平抛出。实验前已测得小球A、B的质量分别为mA、mB，A、B的球心离O的距离分别为LA、LB，转轴O离地面的高度为h0，已知重力加速度为g。

    （1）该同学在某次实验时，将轻杆从水平位置无初速释放，则从释放到B球刚被抛出的过程中，系统势能的减少量为          ；B球落地后，测得B球落地点与O点的水平距离为s，则由此可知，从释放到B球刚被抛出的过程中，系统动能的增加量为            。

    （2）（多选题）为减小实验误差，可采取的措施有（　 　）

    （A）尽量减小B球的质量

    （B）选用硬度较高的轻杆

    （C）尽量减小转轴O处的摩擦

    （D）在同一高度多次释放A球的前提下，取B球的平均落点，然后测量s

    （3）为进一步提高实验精度，也可多次改变A球释放的初始位置，如图所示。测出A球离地高度h及对应的B球落地点与O点的水平距离s，然后根据测量数据作         图像，若得到一条过原点的直线，也可证明系统机械能守恒。

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