21.(08·江苏·11)某同学利用如图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: 

h(10-1 m)
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
s2(10-1 m2)
2.62
3.89
5.20
6.53
7.78

请在坐标纸上作出s2-h关系图. 

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

 

(4)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,你认为造成上述偏差的可能原因是                  . 

答案  (1)4Hh  (2)见下图  (3)小于  (4)摩擦,转动(回答任一即可) 

解析  (1)由机械能守恒mgh=mv2       ① 

由平抛运动规律s=vt               ② 

H=gt2                    ③

由①②③得s2=4Hh. 

(2)根据表中数据描出s2-h关系如图. 

(3)由图中看出在相同h下,水平位移s值比理论值要小,由s=vt=v,说明水平抛出的速率比理论值小. 

(4)水平抛出的速率偏小,说明有机械能损失,可能因为摩擦,或在下落过程中小球发生转动.

 0  417083  417091  417097  417101  417107  417109  417113  417119  417121  417127  417133  417137  417139  417143  417149  417151  417157  417161  417163  417167  417169  417173  417175  417177  417178  417179  417181  417182  417183  417185  417187  417191  417193  417197  417199  417203  417209  417211  417217  417221  417223  417227  417233  417239  417241  417247  417251  417253  417259  417263  417269  417277  447090 

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