为了探究动能定理,一位同学设计了如图所示的实验装置。他先固定并调整斜槽,让末端O点的切线水平,再将一木板竖直放...
问题详情:
为了探究动能定理,一位同学设计了如图所示的实验装置。他先固定并调整斜槽,让末端O点的切线水平,再将一木板竖直放置并固定,木板到斜槽末端O的距离为s,使小球从斜槽上某一标记点由静止释放,若小球到达斜槽底端时下落的高度为H、小球从O点做平抛运动击中木板时下落的高度为y。
(1)假定斜槽光滑,小球由静止滑下到击中木板的过程中,满足动能定理的关系式为:__________。
(2)若斜槽倾角为θ,小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ(只考虑滑动摩擦力,且小球与水平槽之间的摩擦不计),小球由静止滑下到击中木板的过程中,满足动能定理的关系式是:___________。
(3)改变小球在斜槽上的释放位置,进行多次测量,能得到多组关于H和y的数据,若以H为横坐标,从(1)、(2)中的关系式可知以________为纵坐标,通过描点作图,能得到一条倾斜的直线。
【回答】
(1)(2分)
(2)(2分)
(3)(3分)(其他合理表达式均可得分)
解析:(1)当斜槽光滑时,只有小球的重力做功,由动能定理和平抛运动知识有,,,,联立解得,。
(2)当斜槽粗糙时,重力对小球做正功,滑动摩擦力对小球做负功,由动能定理和平抛运动知识有,,,,联立解得,。
(3)如果以H为横坐标轴,则以为纵坐标,将测量得到的多组数据通过描点作图,能得到一条倾斜的直线。
知识点:专题十三 中学物理实验
题型:实验,探究题
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