Question

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律�；⌒诬壍滥┒怂�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，鋼球的落地點距軌道末端的水平距離為S。

（1）若驗證機(jī)械能守恒定律，與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足=__________；（用H、h表示）

（2）如圖乙所示，在同一坐標(biāo)紙上畫出了兩條 h的圖線。一條是與h的理論關(guān)系圖線；一條是實驗得到的 h 圖線，是經(jīng)實驗測量S、h得到數(shù)據(jù)，描點后作出的圖線。分析可知，圖線_____（填“a”或“b”）是實驗得到的 h 圖線。

（3）從 h 關(guān)系圖線中可以看出實驗值與理論值相差較明顯，你認(rèn)為造成偏差的原因是_____________。（回答一條即可）

Answer 1

【答案】 ； b； 弧形軌道不光滑，有部分機(jī)械轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

【解析】

利用物體下落時機(jī)械能守恒求出拋出的速度，然后根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律即可解出正確結(jié)果，利用描點法進(jìn)行作圖，將實際圖線和理論圖線進(jìn)行比較，即可得出正確結(jié)果；

（1）物體在光滑軌道上下落時，機(jī)械能守恒有：
平拋后水平方向：，豎直方向為：
聯(lián)立解得：；
（2）對比實驗結(jié)果與理論計算得到的關(guān)系圖線中發(fā)現(xiàn)：自同一高度靜止釋放的鋼球，也就是h為某一具體數(shù)值時，理論的數(shù)值大于實驗的數(shù)值，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律知道同一高度運(yùn)動時間一定，所以實驗中水平拋出的速率小于理論值，所以圖線b是實驗得到的圖線；
（3）由于客觀上，軌道與小球間存在摩擦，機(jī)械能減小，因此會導(dǎo)致實際值比理論值小，所以造成上述誤差的可能原因是小球與軌道間存在摩擦力。