Question

利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图甲所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离．

(1)电热丝P必须置于悬点正下方的理由是：__________________________________
________________________________________________________________________.
(2)将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，，则小球做平抛运动的初速度为________．
(3)在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ，小球落点与O′点的水平距离x将随之改变，经多次实验，以为纵坐标、为横坐标，得到如图乙所示图象．则当时，x为________ m；若悬线长，悬点到木板间的距离为________ m.

Answer 1

(1)以保证小球做平抛运动． (2) 　(3)0.52　1.5

试题分析：(1)电热丝P放在悬点正下方，是因为当小球摆到最低点时，悬线刚好被烧断，以保证小球做平抛运动．
(2)由，得：.
(3)由图象可知：，
当时，代入上式得：.
当时，，即当时，，
小球在最低点的速度，
所以代入数值得：.
点评：本题难度中等，在解（3）时一定要充分利用所提供的信息进行求解．