题目内容
10.某同学利用如图(图甲)所示的实验装置验证机械能守恒定律,其实验的部分原理是利用平抛运动的知识.那么:①实验中必须要求的条件是AB.
A.弧形斜槽必须尽可能的光滑
B.弧形斜槽末端的切线必须水平
C.必须测量出小球的质量m,
D.小球每次必须从同一高度处滚下
②实验中测得弧形斜槽末端离地面的高度为H,将钢球从斜槽的不同高度h处静止释放,钢球的落点距弧形斜槽末端的水平距离为s.则当s2与H、h的理论关系满足s2=4Hh时,小球的机械能守恒.
③实验中,该同学发现实验结果不满足理论计算得到的s2-h关系,该同学认为出现这一结果的原因除了摩擦和空气阻力等外,还有一个原因可能是小球的大小,因此又用游标卡尺测了小球的直径,其结果如图乙所示.关于该同学认为“小球的大小”对结果有影响的分析,你认为正确吗?正确.(不需说明理由),小球的直径为20.15mm.
分析 根据两点选择条件:1、本实验是为了验证机械能守恒定律,应尽可能减小阻力.2、要利用平抛运动知识测量速度.根据原理分析s2与H、h的理论关系.
解答 解:①本实验是为了验证小球从弧形斜槽滚下过程机械守恒,必须满足守恒条件:只有重力做功,因此要减小阻力.故弧形斜槽必须尽可能的光滑.
要利用平抛运动测量速度,弧形斜槽末端的切线必须水平,故AB正确,CD错误.
②由mgh=$\frac{1}{2}$mv2,v=$\frac{S}{\sqrt{\frac{2H}{g}}}$,代入得到S2=4Hh;
③平抛运动物体只受重力,实验时应可尽可能减小阻力,小球的大小影响空气阻力大小.故该同学的分析是正确的.
游标卡尺测出小球的直径D=20.15mm;
故答案为:①AB;②4Hh;③正确,20.15.
点评 考查验证机械能守恒定律的内容,注意实验条件的要求,理解平抛运动的条件,同时并掌握游标卡尺,注意没有估计值.
练习册系列答案
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