题目内容
如图,在水平桌面上用练习本做成一个斜面,使一个钢球从斜面上某一位置滚下,钢球沿桌面飞出后做平抛运动.怎样用一把刻度尺测量钢球在水平桌面上运动的速度?
(1)说出测量步骤,写出用测量的物理量表达速度的计算式.
(2)按上一问的方法计算你的钢球离开桌面时的速度,然后再测量钢球在斜面上开始滚下的位置相对桌面的高度,按照机械能守恒定律来计算钢球到达桌面的速度.对比这两个速度的大小,对结果做出解释.
解析:
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(1)让小球从斜面上某一位置A无初速释放;测量小球在地面上的落点P与桌子边沿的水平距离x;测量小球在地面上的落点P与小球静止在水平桌面上时球心的竖直距离y.小球离开桌面的初速度为v= (2)答:测量钢球在斜面上开始滚下的位置相对桌面的高度h,钢球开始的重力势能为mgh,如认为滚到桌面的动能为 说明:本题讨论钢球从桌面滚下按机械能守恒定律求速度 下面列举我们对本题所作的实验和数据做参考. 实验仪器:平抛实验器.小球参数:钢球直径17.486mm(用千分尺测量);钢球质量21.8g. 实验方法: ①描绘平抛曲线,用平抛曲线求出小球水平抛出的初速度 v=1.10~1.14m/s ②将斜槽轨道从平抛实验器拆下,用铁架台夹持,调节出口水平,在小球水平出口 B处安装光电门,测量小球在水平出口B处的挡光时间t.用千分尺或游标卡尺测出小球的直径D,算出小球的平均速度作为B位置的瞬时速度v=1.10m/s.以上两种方法的测量数据基本一致. ③测出小球从位置 A到水平位置的竖直高度h=10.4cm,用机械能守恒定律计算出小球在B位置的速度为v=1.43m/s.数据分析:从平抛曲线测量的速度与光电门测量的速度,两者基本一致,可以作为速度的准确值.与用机械能守恒定律计算的速度值误差约为 29%.小球重力势能 |