Question

科技活動小組成員利用暑假進行社會實踐活動時，發(fā)現(xiàn)可以利用古代拋石機的模型驗證系統(tǒng)機械能守恒定律，如圖所示，一輕桿可繞固定于水平地面的豎直支架上的轉動軸O轉動，輕桿左端固定一小球A，輕桿右端的勺形槽內放置另一小球B．當將輕桿由圖示位置靜止釋放后，A球向下運動可帶動輕桿逆時針轉動，直到輕桿到達豎直位置時，B球被水平拋出．要驗證機械能守恒，首先要測得小球A、B的質量分別為m_A、m_B，以及A、B的球心離O的距離分別為L_A、L_B，除此之外還需要測量的物理量有（　　）

A．A球從釋放到運動到最低點的時間t

B．轉軸O離地面的高度為h₀

C．B球落地點與O的水平距離x

D．釋放輕桿是A球的高度h

Answer 1

分析：本題驗證系統(tǒng)重力勢能的減小量和系統(tǒng)動能的增加量是否相等，通過實驗的原理，確定需要測量的物理量．

解答：解：為了驗證系統(tǒng)機械能守恒，需測量系統(tǒng)重力勢能的減小量和系統(tǒng)動能的增加量．設初始時刻桿子與豎直方向的夾角為θ，系統(tǒng)重力勢能的減小量為m_AL_Ag（1-cosθ）-m_BL_Bg（1-cosθ），系統(tǒng)動能的增加量需要測量B球的速度，根據(jù)平拋運動的規(guī)律，知需要測量B球落地點與O的水平距離x，因為cosθ=

h0-h

LA

，故還需測量釋放輕桿時A球的高度h，轉軸O離地面的高度h₀．故B、C、D正確，A錯誤．
故選：BCD．

點評：本題考查了系統(tǒng)機械能守恒的驗證，注意平拋運動的初速度的確定，以及知道兩球轉動的角速度相等，線速度之比等于轉動的半徑之比．