驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(更新版)
【正文】 1)C BD (2) (3)重錘質(zhì)量 (2021江蘇高考 )某同學(xué)利用如圖實(shí)－ 2－ 6所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．弧形軌道末端水平，離地面的高度為 H，將鋼球從軌道的不同高度 h處?kù)o止釋放，鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為 x. 圖實(shí)－ 2－ 6 (1)若軌道完全光滑， x2與 h的理論關(guān)系應(yīng)滿足 x2＝________(用 H、 h表示 )． (2)該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到一組數(shù)據(jù)，如下表所示： h(10－ ) x2(10－ ) 請(qǐng)?jiān)趫D實(shí)－ 2－ 7所示的坐標(biāo)紙上作出 x2－ h關(guān)系圖象． 圖實(shí)－ 2－ 7 (3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的 x2—h關(guān)系圖線 (圖實(shí)－ 2－ 7中已畫出 )，自同一高度靜止釋放的鋼球，水平拋出的速率 ______(填 “ 小于 ” 或 “ 大于 ” )理論值． (4)從 x2—h關(guān)系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，你認(rèn)為造成上述偏差的可能原因是 . [解題指導(dǎo) ] (1)設(shè)鋼球從軌道末端拋出的速度為 v0， 則由 mgh＝ 得 ＝ 2gh. 在平拋過(guò)程中有 H＝ x＝ v0t， v0＝ ＝ x 解得 x2＝ 4Hh. (2)依次描點(diǎn)，連線，如圖實(shí)－ 2－ 8所示．注意不要畫成折線． 圖實(shí)－ 2－ 8 (3)從圖中看出，同一 h下的 x2值，理論值明顯大于實(shí)際值，而在同一高度 H下的平拋運(yùn)動(dòng)水平射程由水平速率決定，可見(jiàn)實(shí)際水平速率小于理論速率． (4)由于客觀上軌道與小球間存在摩擦，機(jī)械能減小，因此會(huì)導(dǎo)致實(shí)際值比理論值?。∏虻霓D(zhuǎn)動(dòng)也需要能量維持，而機(jī)械能守恒中沒(méi)有考慮重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成小球轉(zhuǎn)動(dòng)的這一部分能量，也會(huì)導(dǎo)致實(shí)際速率明顯 小于 “ 理論 ” 速率 (這一點(diǎn)，可能不少同學(xué)考慮不到 )． [答案 ] (1)4Hh (2)如圖實(shí)－ 2－ 8所示 (3)小于 (4)摩擦，轉(zhuǎn)動(dòng) (回答任一即可 )
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