题目内容
1．甲实验小组利用图（a）装置探究机械能守恒定律，将小钢球从轨道的不同高度h处静止释放，斜槽轨道水平末端离落点的高度为H，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s（g取10m/s2）（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=4Hh（用H、h表示）
（2）图（b）中图线?为根据实验测量结果，描点作出的s2--h关系图线；图线?为根据理论计算得到的s2--h关系图线．对比实验结果，发现自同一高度静止释放的钢球，实际水平抛出的速率小于（选填“小于”或“大于”）理论值．造成这种偏差的可能原因是轨道与小球间存在摩擦，或小球的体积过大．
乙实验小组利用同样的装置“通过频闪照相探究平抛运动中的机械能守恒”．将质量为0.02kg的小钢球A由斜槽某位置静止释放，由频闪照相得到如图（c）所示的小球位置示意图，O点为小球的水平抛出点．
（3）根据小球位置示意图可以判断闪光间隔为0.1s；
（4）以O点为零势能点，小球A在O点的机械能为0.0225J，小球A在C点动能为0.1825J．
分析 要求平抛的水平位移，我们应该想到运用平抛运动的规律，即要求出时间和水平初速度．
对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动，我们应该运用动能定理求出抛出的水平初速度．
根据表格中的数据采用描点作图．
同一坐标系中两天倾斜的直线对比，可以采用某一个变量取一定值，看另一个变量的大小关系来解决问题．
对于误差原因分析，我们要从实验装置和过程中分析．
解答 解：（1）对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动，
运用动能定理研究得：
mgh=$\frac{1}{2}$mv2
解得：v=$\sqrt{2gh}$
对于平抛运动，运用平抛运动的规律得出：
在竖直方向：H=$\frac{1}{2}$gt2
则有：t=$\sqrt{\frac{2H}{g}}$--------①
在水平方向：s=vt-------------②
由①②得：
s=2$\sqrt{hH}$
所以：s2=4Hh
（2）对比实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线中发现：自同一高度静止释放的钢球，也就是h为某一具体数值时，理论的s2数值大于实验的s2数值，根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定，所以实验中水平抛出的速率小于理论值．从s2--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，认为造成上述偏差的可能原因是小球与轨道间存在摩擦力．由于摩擦力做功损失了部分机械能，所以造成实验中水平抛出的速率小于理论值．
（3）根据△y=gT2得：T=$\sqrt{\frac{0.1}{10}}$=0.1s，
（4）设O点下一个点为B点，
根据运动学公式得vyB=$\frac{0.05×4}{2×0.1}$=1m/s，
水平初速度vx=$\frac{0.05×3}{0.1}$=1.5m/s，
所以小球A在O点的速度v0=1.5m/s，
小球A在C点时的速度vC=$\sqrt{1．{5}^{2}+（1+10×0.3）^{2}}$=$\sqrt{18.25}$m/s
因O点为小球的水平抛出点，且以O点为零势能点，
小球A在O点的机械能E0=0+$\frac{1}{2}$×0.02×（1.5）2=0.0225 J
则小球A在C点时的动能为EKC=$\frac{1}{2}$×0.02×（$\sqrt{18.25}$）2=0.1825J
故答案为：（1）4Hh；（2）小于；轨道与小球间在摩擦，或小球的体积过大；
（3）0.1；（4）0.0225，0.1825．
点评 本题从新的角度考查了对机械能守恒实定律的理解，有一定的创新性，很好的考查了学生的创新思维，掌握平抛运动的处理方法，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动．
超能学典应用题题卡系列答案
如图所示，AB为半径R=0.8m的1/4光滑圆弧轨道，下端B恰与平板小车右端平滑对接．小车质量 M=3kg．现有一质量m=1kg的小滑块，由轨道顶端无初速释放，滑到B端后冲上小车．滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3，地面光滑．最后滑块与小车一起以1m/s的速度在水平面上匀速运动．试求：（g=10m/s2 ）
如图，甲乙两物体叠放在一起，同时以相同的初速度被水平抛出，若不计空气阻力，则在两物体运动过程中，甲物体的受力情况为（ ）| A． | 受重力、弹力、摩擦力的作用 | B． | 受重力、弹力的作用 | ||
| C． | 只受重力的作用 | D． | 不受力的作用 |
如图所示，楔形木块M固定在水平桌面上，它的两底角分别为α=37°，β=53°，两侧斜面上的物块a、b用跨过木块顶端定滑轮的细绳相接（斜面上的细绳平行于斜面），并处于静止状态．已知两物块与斜面间的动摩擦因教均为0.2，a的质量为m1，b的质悬为m2，物块与斜面间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}$可能等于（ ）| A． | 1-$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2gH}$和$\sqrt{\frac{{{v}_{0}}^{2}}{4gH-{{v}_{0}}^{2}}}$v0 | B． | 1-$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2gH}$和$\sqrt{\frac{4gH-{{v}_{0}}^{2}}{{{v}_{0}}^{2}}}$v0 | ||
| C． | $\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2gH}$-1和$\sqrt{\frac{{{v}_{0}}^{2}}{4gH-{{v}_{0}}^{2}}}$v0 | D． | $\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2gH}$-1和$\sqrt{\frac{4gH-{{v}_{0}}^{2}}{{{v}_{0}}^{2}}}$v0 |
| A． | 脱水桶，离心器是利用离心现象工作的 | |
| B． | 做匀速圆周运动的物体，当合外力消失时，他将沿半径方向做匀速直线运动 | |
| C． | 汽车限制速度可防止离心现象造成危害 | |
| D． | 做匀速圆周运动的物体，当合外力突然增大时做离心运动 |
| A． | 减小运动员着地过程中受到的冲量作用 | |
| B． | 减小运动员着地过程中受到的平均冲力 | |
| C． | 减小运动员着地过程中动量的变化量 | |
| D． | 以上说法均不正确 |
| A． | 时间 | B． | 速度 | C． | 路程 | D． | 位移 |