题目内容
【题目】如图甲所示.水平桌面上固定有一位于竖直平面内的弧形轨道
,其下端的切线是水平的,轨道的百度可忽略不计.将小铁块
从轨道的固定挡板处由静止释放,小铁块轨道下滑.最终落到水平地面上.若测得轨道末端距离水平地面的高度为
,小铁块从轨道冰出到落地的水平位移为
,已知当地的重力加速度为
.
![]()
(
)小铁块从轨道末端飞出时的速度
__________.
(
)若轨道
粗糙,现提供的实验测量工具只有天平和直尺,为求小铁块下滑过程中克服摩擦力所做的功,在已测得
和
后,还需要测量的物理量有__________(简要说明实验中所要测的物理量,并用字母表示)小铁块下滑过程克服摩擦力所做功的表达式为
__________.(用已知条件及所测物理量的符号表示)
(
)若在竖直木板上固定一张坐标纸(如图乙所示),并建立直角坐标系
,使坐标原点
与轨道槽口末端重合,
轴与重垂线重合,
轴水平.实验中使小铁块每次都从固定挡板处由静止释放并沿轨道水平抛出.依次下移水平挡板的位置.分别得到小铁块在水平挡板上的多个落点,在坐标纸上标出相应的点迹,再用平滑曲线将这些点迹连成小铁块的运动轨迹.在轨迹上取一些汤河口得到相应的坐标(
、
)、(
、
)(
、
)…….利用这些数据,在以
为纵轴、
为横轴的平面直角坐标系中做出
的图线,可得到一条过原点的直线,测得该直线的斜率为
,则小的块从轨道末端飞出的速度
__________.(用字母
、
表示)
【答案】
小铁块沿下滑的高度
和小铁块的质量
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【解析】:(1)在竖直方向,由h=
gt2得,t=
,在水平方向v=
=x![]()
(2)还需要测量的物理量有小铁块沿轨道下滑的高度H和小铁块的质量m.因为根据功能关系得
小铁块下滑过程中克服摩擦力所做功W=mgH-
mv2=mgH-
.
(3)由x=vt、y=
gt2得到 轨迹方程为y=
x2 则y-x2的图线是过原点的直线,其斜率k=![]()
故v=![]()