Question

9．如圖，在水平桌面上用硬紙板做成一個(gè)斜面，使一個(gè)鋼球從斜面上某一位置滾下，鋼球沿桌面飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，用一把刻度尺可以測(cè)量出鋼球在水平桌面上運(yùn)動(dòng)的速度．具體做法是：
（1）先測(cè)量出小球在地面上的落點(diǎn)與桌子邊緣的水平距離x；再量出水平桌面距地面的高度y則鋼球離開桌面的速度為：v₁=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$．
（2）測(cè)量鋼球在斜面上開始滾下的位置相對(duì)桌面的高度h；由機(jī)械能守恒定律，可得鋼球在水平桌面上運(yùn)動(dòng)的速度v₂=$\sqrt{2gh}$．
（3）對(duì)比這兩種方法得到的速度發(fā)現(xiàn)，有v₁＜v₂ （填：“＞”、“＜”或“=”）；原因是斜面的摩擦力做負(fù)功．

Answer 1

分析 （1）鋼球離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求得v₁．
（2）鋼球運(yùn)動(dòng)過程中，由機(jī)械能守恒列式求解v₂．
（3）兩種方法速度不同的原因是機(jī)械能有損失，摩擦力做負(fù)功．

解答 解：（1）鋼球沿桌面飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：
 y=$\frac{1}{2}$gt²
 x=v₁t
得：v₁=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$
（2）由機(jī)械能守恒得 mgh=$\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}$
可得 v₂=$\sqrt{2gh}$
（3）對(duì)比這兩種方法得到的速度發(fā)現(xiàn)，有v₁＜v₂；原因是斜面的摩擦力做負(fù)功，鋼球的機(jī)械能有損失．（或鋼球在斜面與桌面交界處發(fā)生碰撞損失動(dòng)能；或鋼球具有轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能等）．
故答案為：（1）x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$；（2）$\sqrt{2gh}$；（3）＜；斜面的摩擦力做負(fù)功（或在斜面與桌面交界處發(fā)生碰撞損失動(dòng)能；或鋼球具有轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能等）．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要明確實(shí)驗(yàn)原理：平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，同時(shí)要加強(qiáng)基本物理規(guī)律在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．