Question

【题目】如图所示，质量为m的小球从A点静止释放，在没有空气阻力的情况下，沿无摩擦轨道运动（其中BC段水平）。已知重力势能为E势=mgh（h为小球离轨道BC的高度，当小球运动到B点时，h=0），动能为E动=（v为小球运动的速度）

(1)小球在A点的机械能E= ______（用题目所给物理量表示）

(2)小球从A点静止释放到达B点时的速度vB

①请根据题目所给信息，推导出vB=______

②根据vB=，推测vB与小球的质量m是否有关_____；

(3)现有形状大小相同的小球，这些小球有的质量相等，有的质量不等，写出出验证你的推测的实验步骤______（若有需要，可补允器材）。

Answer 1

【答案】mgh 因为不计空气阻力与摩擦，机械能不变，所以B点的动能等于A点的机械能，即mv2/2=mgh，所以vB= 无关 取质量不同的小球，均从A点由静止释放，分别记录小球经过BC段所用时间，发现所用时间相同，证明各小球到达水平面的速度与小球质量无关。

【解析】

(1)[1]小球在A点时，速度为0，因此动能0，而重力势能，所以机械能

(2) ①[2] 因为不计空气阻力与摩擦，机械能不变，所以B点的动能等于A点的机械能，即

所以

②[3] vB的表达式中，没有质量这一物理量，说明vB与小球的质量无关。

(3)[4]选取质量不同的小球，均从A点由静止释放，分别记录小球经过BC段所用时间，发现所用时间相同，证明各小球到达水平面的速度与小球质量无关。