Question

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗證動能定理。該裝置由斜面和很短一段水平部分組成，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(fù)寫紙。將小球從不同的標(biāo)記點由靜止釋放，記錄小球到達(dá)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(jìn)行多次測量，記錄數(shù)據(jù)如下：

高度H（h為單位長度）	h	2 h	3 h	4 h	5 h	6 h	7 h	8 h	9 h
水平位移 x/cm	5.5	9.1	11.7	14.2	15.9	17.6	19.0	20.6	21.7

（1）已知斜槽傾角為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。小球從斜槽上滑下的過程中，動能定理若成立應(yīng)滿足的關(guān)系式是（利用給定和測得的物理量）______。

（2）以H為橫坐標(biāo)，以______為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上描點作圖，如圖乙所示。圖線不過坐標(biāo)原點的原因是______。

Answer 1

【答案】 x2 平拋運動中受到空氣阻力作用，導(dǎo)致測得的x偏小

【解析】

（1）[1]設(shè)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(yīng)滿足的關(guān)系式是

（2）[2][3]根據(jù)上題結(jié)果可知，以H為橫坐標(biāo)，以x2為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上描點作圖。由圖乙可知x2=0，H＞0，說明平拋運動中受到空氣阻力作用，導(dǎo)致測得的x偏小。