某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.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處靜止釋放.鋼球的落點距軌道末端的水平距離為s. (1)若軌道完全光滑.s2與h的理論關系應滿足s2= (用H.h表示). (2)該同學經實驗測量得到一組數(shù)據(jù).如下表所示: h(10-1m) 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 s2 (10-1m2) 2.62 3.89 5.20 6.53 7.78 請在坐標紙上作出s2--h關系圖. (3)對比實驗結果與理論計算得到的s2--h關系圖線.自同一高度靜止釋放的鋼球.水平拋出的速率 理論值. (4)從s2--h關系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著.你認為造成上述偏差的可能原因是 . 答案:見圖 摩擦.轉動 解析:(1)根據(jù)機械能守恒.可得離開軌道時速度為.由平拋運動知識可求得時間為.可得. (2)依次描點.連線.注意不要畫成折線. (3)從圖中看.同一h下的s2值.理論值明顯大于實際值.而在同一高度H下的平拋運動水平射程由水平速率決定.可見實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.機械能減小.因此會導致實際值比理論值小.小球的轉動也需要能量維持.而機械能守恒中沒有考慮重力勢能轉化成轉動能的這一部分.也會導致實際速率明顯小于“理論 速率(這一點.可能不少同學會考慮不到). 查看更多

 

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(08年江蘇卷)(10分)某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律,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處靜止釋放,鋼球的落點距軌道末端的水平距離為s

(1)若軌道完全光滑,s2h的理論關系應滿足s2      (用H、h表示)。

    (2)該同學經實驗測量得到一組數(shù)據(jù),如下表所示:

 

h(10-1m)

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

s2 (10-1)

2.62

3.89

5.20

6.53

7.78

   

請在坐標紙上作出s2h關系圖。

(3)對比實驗結果與理論計算得到的s2h關系圖線(圖中已畫出),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s2h關系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著,你認為造成上述偏差的可能原因是        。

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