摘要：7．某同学利用如图实-6-14所示的实验装置验证机械能守恒定律．弧形轨道末端水平.离地面的高度为H.将钢球从轨道的不同高度h处静止释放.钢球的落点距轨道末端的水平距离为x. 图实-6-14 (1)若轨道完全光滑.x2与h的理论关系应满足x2＝ (用H.h表示)． (2)该同学经实验测量得到一组数据.如下表所示: h(10-1m) 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 x2(10-1m2) 2.62 3.89 5.20 6.53 7.78 请在图实-6-15所示的坐标纸上作出x2-h关系图． 图实-6-15 (3)对比实验结果与理论计算得到的x2-h关系图线.自同一高度静止释放的钢球.水平抛出的速率 理论值． (4)从x2-h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著.你认为造成上述偏差 的可能原因是 ． 解析:(1)设钢球从轨道末端抛出的速度为v0.则有mgh＝mv02.在平抛过程中有H＝ gt2.x＝v0t.由以上三式可解得x2＝4Hh. (2)依次描点.连线.如下图所示． (3)由图象可知.对应同一个h值.x测<x理.由v0=.可知v0测<v0理． (4)由于客观上.轨道与小球间存在摩擦.机械能减小.因此会导致实际值比理论值小．小 球的转动也需要能量维持.而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成小球转动的这一部 分能量.也会导致实际速率明显小于理论速率(这一点.可能不少同学会考虑不到)． 答案:见解析图 摩擦.转动

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