【题文】（物理卷·2015届湖北省百所重点中学高三十月联合考试（2014.10））13.（7分）图示装置可用来验证机械能守恒定律。摆锤A拴在长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。若测得摆锤遇到挡板之后铁片的水平位移s和竖直下落高度h，则根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v= 。
（2）根据巳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s2为 。
（3）改变绳偏离竖直方向的角θ的大小，测出对应摆锤遇到挡板之后铁片的水平位移s，若以s2为纵轴，则应以___________（填“θ”“cosθ”或“sinθ”）为横轴，通过描点作出的图线是一条直线，该直线的斜率k0=____________（用已知的和测得的物理量表示）。
【知识点】验证机械能守恒定律．E5
【答案解析】（1）（2）（3） 解析：(1) 根据铁片做平抛运动有：s=v0t ①h＝gt2 ②联立①②可解得：v0=x （2）下落到最低点过程中，铁片重力势能的减小量等于其重力做功，因此有：
△Ep=mgh=mgL（1-cosθ）动能的增量为：△Ek＝根据△EP=△Ek得机械能守恒的关系式为：＝gL(1−cosθ)．所以 （3）由（2）知道，所以应以为横轴，斜率
【思路点拨】根据平抛运动的规律x=v0t，y＝gt2可以求出铁片在最低点的速度；重锤下落过程中机械能守恒，由mgh＝mv2可以求出其机械能守恒的表达式．本题比较简单，考查了平抛运动的基本规律和机械能守恒的基本知识，对于基础知识要加强理解和应用．
