题目内容
【题目】(1)质量均匀小球a从地面冲上弧形轨道,如图甲所示,是小球a向上运动的某一状态,请画出此时小球所受重力及小球对弧形轨道压力的示意图。
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(2) 根据图乙螺线管中电流I的方向,在右端虚线框内标出螺线管的“N”极或“S”极。
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【答案】
【解析】
(1)小球所受重力的作用点在小球的球心,方向竖直向下,过球心沿竖直向下画一条有向线段,标上符号G;压力的作用点在弧形轨道上,方向垂直于弧形轨道切线方向向下,过作用点沿垂直轨道向下画一条有向线段,标上符号F; 如下图所示:
(2)用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中的电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由图可知:螺线管中的电流方向是左端流入,右端流出,由安培定则可知右端是N极,左端是S极。如图所示:
【题目】小林同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想。
猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二:物体的重力势能与物体的下落高度h有关
猜想三:物体的重力势能与物体的运动路径有关
为此小林设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个金属球分别从距离沙表面某高度处静止释放,其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计);
实验数据如表:
实验序号 | 金属球代号 | 金属球质量/g | 下落高度/m | 陷入沙中的深度/m |
① | A | 200 | 1 | 0.2 |
② | B | 400 | 1 | 0.4 |
③ | C | 200 | 2 | 0.4 |
④ | D | 200 | 2 | 0.4 |
(1)实验中,金属球的重力势能大小通过_____来反映;
(2)分析①②两组实验数据得出的结论:_____;
(3)为了验证猜想三,可比较 ____(填实验序号);
(4)经进一步实验和分析,小林大胆给出重力势能(EP)的表达式“EP=mgh”,并去实验室询问了老师,得以证实,小林高兴不已。回到教室后,根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面时的动能,其中B球的动能为_____J(忽略空气阻力)。