Question

【題目】沖擊擺為一個(gè)右端開口、底面水平的小鐵盒，可繞水平軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)部放有一直徑略小于鐵盒邊長的小球Q．豎直刻度板固定在水平桌面上，在其上O的正下方安裝有一擋板K，它能阻擋鐵盒的運(yùn)動(dòng)但不影響Q的運(yùn)動(dòng)．在地面上，將一塊附上復(fù)寫紙和白紙的木板豎直立于小球拋出點(diǎn)的正前方，如圖所示．某同學(xué)用該沖擊擺驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①將沖擊擺拉到P點(diǎn)由靜止釋放，擺到最低點(diǎn)時(shí)鐵盒被K擋住，小球水平飛撞在木板上留有痕跡A；
②將木板向右移動(dòng)x，再讓擺從P點(diǎn)由靜止釋放，小球撞到木板上留下痕跡B；
③將木板向右再移動(dòng)距離x，同樣讓擺從P點(diǎn)由靜止釋放，小球撞到木板上留下痕跡C；
④測出AB間距為y1 ， AC間距離為y2 ．
已知小球的質(zhì)量為m（kg），當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g（m/s2）．完成下列填空：

（1）小球擺到最低點(diǎn)時(shí)的速度v=（用題中物理量的字母表示）；
（2）某次實(shí)驗(yàn)中測得x=10.0cm，y1=2.10cm，y2=8.40cm，則擺動(dòng)過程中小球動(dòng)能的增加量為△Ek=J；
（3）本次實(shí)驗(yàn)中在刻度板上讀出P點(diǎn)到K小球下降的高度h=12.8cm，則小球在擺動(dòng)過程中重力勢能的減少量為|△Ep|=J；
（4）比較（2）、（3）中△Ek和|△Ep|的值，發(fā)現(xiàn)△Ek和|△Ep|并不相等，造成這一結(jié)果的具體原因是 ． （寫出一條即可）

Answer 1

【答案】
（1）
（2）0.12mg
（3）0.13mg
（4）空氣阻力的影響，木板未能保持豎直等
【解析】解：（1）小球通過最低點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上，根據(jù) 得，
T= ，
則小球擺到最低點(diǎn)的速度v= = ．（2）小球在擺到過程中動(dòng)能的增加量 = = ≈0.12mgJ．（3）小球在擺動(dòng)過程中重力勢能的減少量為|△Ep|=mgh=0.128mg≈0.13mgJ．（4）發(fā)現(xiàn)△Ek和|△Ep|并不相等，造成這一結(jié)果的具體原因是空氣阻力的影響，木板未能保持豎直等．
所以答案是：（1） ，（2）0.12mg，（3）0.13mg，（4）空氣阻力的影響，木板未能保持豎直等．
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的平拋運(yùn)動(dòng)，需要了解特點(diǎn):①具有水平方向的初速度;②只受重力作用，是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)規(guī)律:平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)才能得出正確答案．