Question

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理。固定并調(diào)整斜槽使它的末端O點(diǎn)的切線水平，在水平地面上依次鋪放好木板、白紙、復(fù)寫紙。將小球從不同的標(biāo)記點(diǎn)由靜止釋放，錄小球到達(dá)斜槽底端時(shí)下落的高度H，并根據(jù)落點(diǎn)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(jìn)行多次測量，記錄數(shù)據(jù)。

（1）小球質(zhì)量為m,斜槽與水平槽均由特殊材料制成，可視為光滑面，斜槽底端離地的高度為y，重力加速度為g，小球從斜槽上滑下至斜槽末端的過程中，合外力的總功W=__________；動(dòng)能改變量△Ek=_________

（2）以H為橫坐標(biāo)，以________為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)圖上描點(diǎn)作圖如圖乙所示；若為一條傾斜的直線，則可以得出結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，小球運(yùn)動(dòng)到斜槽底端的過程中，合外力對小球所做的功等于小球動(dòng)能的增量。

Answer 1

【答案】mgH；

【解析】

(1)小球在斜槽上滑下過程中，重力和摩擦力做功，寫出合力做的功．根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出小球離開斜槽時(shí)的速度，得到動(dòng)能的變化；

(2)根據(jù)動(dòng)能定理表達(dá)式，選擇縱坐標(biāo)。

(1) 小球在斜槽上滑下過程中，只有重力做功，則合力做的功為：W=mgH；

設(shè)小球離開斜槽時(shí)的速度為v，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得：

x=vt，

聯(lián)立解得：

小球動(dòng)能的變化量△Ek=；

(2) 若合力對小球所做的功等于小球動(dòng)能的增量，則：

x2=4yH

以H為橫坐標(biāo)，以x2為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)作圖，若為一條傾斜的直線，則可以得出結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，小球運(yùn)動(dòng)到斜槽底端的過程中，合力對小球所做的功等于小球動(dòng)能的增量。