3.某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道的末端水平,离地面的高度为H.将钢球从轨道的不同高度h处由静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.

(1)若轨道完全光滑,s2与h的理论关系应满足:s2=    .(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:            甲

h(×10-1 m)
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
s2(×10-1 m-2 )
2.62
3.89
5.20
6.53
7.78

请在图乙所示的坐标纸上作出s2-h图象.

 

乙

 (3)对比实验结果与理论计算得到的s2-h图象(图中已画出),自同一高度处由静止释放的钢球水平抛出的速率   理论值(填“小于”或“大于”).

(4)从s2-h图象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)根据机械能守恒,可得钢球离开轨道时的速度为,由平抛运动知识可求得钢球运动的时间为,所以s=vt=.

(2)依次描点,连线,注意不要画成折线,如图丙所示.

 

丙

(3)由图丙可知,同一h对应的s2值的理论值明显大于实际值,而在同一高度H下的平抛运动的水平射程由水平速率决定,可见实际水平速率小于理论速率.

(4)由于客观上轨道与小球间存在摩擦,机械能减少,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转动能的这一部分,也会导致实际速率明显小于理论速率(可能很少同学会考虑到这一点).

答案:(1)4Hh

(2)如图丙所示

(3)小于

(4)小球与轨道间的摩擦,小球的转动(回答任一条即可)

金典练习十四 实验:验证机械能守恒定律

选择题部分共2小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.

 0  280825  280833  280839  280843  280849  280851  280855  280861  280863  280869  280875  280879  280881  280885  280891  280893  280899  280903  280905  280909  280911  280915  280917  280919  280920  280921  280923  280924  280925  280927  280929  280933  280935  280939  280941  280945  280951  280953  280959  280963  280965  280969  280975  280981  280983  280989  280993  280995  281001  281005  281011  281019  447090 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网