Question

（7分）為了探究動(dòng)能定理，一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。他先固定并調(diào)整斜槽，讓末端O點(diǎn)的切線水平，再將一木板豎直放置并固定，木板到斜槽末端O的距離為s，使小球從斜槽上某一標(biāo)記點(diǎn)由靜止釋放，若小球到達(dá)斜槽底端時(shí)下落的高度為H、小球從O點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)擊中木板時(shí)下落的高度為y。

（1）假定斜槽光滑，小球由靜止滑下到擊中木板的過(guò)程中，滿足動(dòng)能定理的關(guān)系式為：__________。

（2）若斜槽傾角為θ，小球與斜槽之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（只考慮滑動(dòng)摩擦力，且小球與水平槽之間的摩擦不計(jì)），小球由靜止滑下到擊中木板的過(guò)程中，滿足動(dòng)能定理的關(guān)系式是：___________。

（3）改變小球在斜槽上的釋放位置，進(jìn)行多次測(cè)量，能得到多組關(guān)于H和y的數(shù)據(jù)，若以H為橫坐標(biāo)，從（1）、（2）中的關(guān)系式可知以________為縱坐標(biāo)，通過(guò)描點(diǎn)作圖，能得到一條傾斜的直線。

 

Answer 1

【答案】

（1）（2分）（2）（2分）（3）（3分）（其他合理表達(dá)式均可得分）

【解析】

試題分析：（1）斜槽光滑沒(méi)有摩擦力做功，支持力與運(yùn)動(dòng)方向垂直不做功，只有重力做功，離開(kāi)斜槽后仍舊是只有重力做功，所以合外力即重力做的功，離開(kāi)斜面后為平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向?yàn)樽杂陕潴w，，，水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)根據(jù)速度的合成，整理即得，整理即得。

（2）斜槽有摩擦力做功，支持力與運(yùn)動(dòng)方向垂直不做功，只有重力和摩擦力做功，從靜止釋放到擊中擋板過(guò)程合外力做的功，離開(kāi)斜面后為平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向?yàn)樽杂陕潴w，，，水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)根據(jù)速度的合成，整理即得，整理即得。

（3）傾斜的直線即為一次函數(shù)關(guān)系，在該關(guān)系式中，和都是定值，所以與成正比例關(guān)系，函數(shù)圖象為傾斜的直線。所以為縱坐標(biāo)。

考點(diǎn)：動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)分析