如图甲所示，某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律，悬线下吊着磁铁A，磁铁的磁性较强，A下端吸着一个小铁球C，磁铁长度和小球的大小不计，B是固定挡板，测出静止时球离开地面的

Question

如图甲所示，某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律，悬线下吊着磁铁A，磁铁的磁性较强，A下端吸着一个小铁球C，磁铁长度和小球的大小不计，B是固定挡板，测出静止时球离开地面的高度h₁，悬点O到球的距离L，将球拉离竖直位置到某一位置，悬线拉直，用米尺测出这时球与尺的接触点离天花板的高度h₂，释放小球，让小球与磁铁一起做圆周运动，到最低点时磁铁与挡板碰撞后小球由于惯性继续向前做平抛运动，测出小球做平抛运动的水平位移x，当地的重力加速度为g．

（1）磁铁与挡板碰撞前的一瞬间速度的大小为___．
（2）要验证竖直圆周运动是否机械能守恒，只要验证等式___成立即可．
（3）若实验测得重力势能的减少量大于动能的增加量，导致误差的原因可能有（写出两个原因）___、___．
（4）改变小球开始释放的高度，记录多组释放点距天花板的高度h₂和小球做平抛运动水平位移x建立坐标系，在坐标纸上描点作图，图象如乙图所示，也可验证机械能守恒定律，则应做出的实验图象是___（填选项前的符号）．
A、x-h₁图象
B、x²-h₂图象
C、x-h₂图象
D、x²-（L-h₂）图象．

Answer 1

（1）由平抛运动的知识可知，平抛运动的时间为：t=√((2h1)/(g))，
磁铁与挡板相碰的一瞬间的速度为：v=(x)/(t)=x√((g)/(2h1))．
（2）要验证机械能守恒，只要验证mg(L-h2)=(1)/(2)mv2成立，
即验证g(L-h2)=(gx2)/(4h1)成立即可．
（3）若实验测得重力势能的减少量大于动能的增加量，导致误差的可能原因有：①受到空气阻力、②磁铁对小球的引力使平抛的初速度比小球到挡板时的速度小，③小球在平抛过程中有一部机械能转化成小球转动的动能（三个中答出两个即可）．
（4）由要验证的关系式g(L-h2)=(gx2)/(4h1)可知，图象应是x²-（L-h₂） 图象，故D正确．
故答案为：（1）x√((g)/(2h1))，（2）g(L-h2)=(gx2)/(4h1)，（3）：①受到空气阻力、②磁铁对小球的引力使平抛的初速度比小球到挡板时的速度小，③小球在平抛过程中有一部机械能转化成小球转动的动能（三个中答出两个即可）．（4）D．