Question

【題目】某同學利用如圖甲所示的裝置驗證動能定理．固定并調(diào)整斜槽，使它的末端O點的切線水平，在水平地面上依次鋪放好木板、白紙、復寫紙．將小球從不同的標記點由靜止釋放，記錄小球到達斜槽底端時下落的高度H，并根據(jù)落點位置測量出小球平拋的水平位移x改變小球在斜槽上的釋放位置，進行多次測量，記錄數(shù)據(jù)如下：

（1）斜槽傾角為θ，小球與斜槽之間的動摩擦因數(shù)為μ斜槽底端離地的高度為y，不計小球與水平槽之間的摩擦，小球從斜槽上滑下的過程中，動能定理若成立應滿足的關系式是_____________________。

（2）以H為橫坐標，以______為縱坐標，在坐標紙上描點作圖，如圖乙所示；

Answer 1

【答案】mgH（1﹣）=；x2

【解析】

（1）設小球離開斜槽時的速度為v，根據(jù)平拋運動的規(guī)律得：

，

聯(lián)立得：

小球在斜槽上滑下過程中，重力和摩擦力做功，則合力做的功為：

,

小球動能的變化量：

則小球從斜槽上滑下的過程中，動能定理若成立應滿足的關系式是：

，

（2）根據(jù)上題結(jié)果可知，以H為橫坐標，以x2為縱坐標，在坐標紙上描點作圖，如圖乙所示；

（3）由第（1）（2）問，結(jié)合圖象可得：在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，小球運動到斜槽底端的過程中，合外力對小球所做的功等于動能的增量．