Question

某同學(xué)利用如圖a所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律，弧形軌道末端水平，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，鋼球的落點距軌道末端的水平距離為s．

（1）若軌道完全光滑，s²與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s²=   （用H、h表示）

（2）該同學(xué)經(jīng)實驗測量得到的數(shù)據(jù)，在圖b坐標(biāo)紙上作出s²﹣h關(guān)系圖．

對比實驗結(jié)果與理論計算得到的s²﹣h關(guān)系圖線發(fā)現(xiàn)，實際測量值與理論值差異十分顯著，寫出造成上述偏差的可能原因是（寫出兩個原因）：

①        ②       ．

Answer 1

考點：驗證機(jī)械能守恒定律．

專題：實驗題；機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．

分析：要求平拋的水平位移，我們應(yīng)該想到運(yùn)用平拋運(yùn)動的規(guī)律，即要求出時間和水平初速度．

同一坐標(biāo)系中兩天傾斜的直線對比，可以采用某一個變量取一定值，看另一個變量的大小關(guān)系來解決問題．

對于誤差原因分析，我們要從實驗裝置和過程中分析．

解答：  解：（1）對于小球從靜止釋放到水平拋出這段曲線運(yùn)動，

運(yùn)用動能定理研究得：

mgh=mv²

v=

對于平拋運(yùn)動，運(yùn)用平拋運(yùn)動的規(guī)律得出：

在豎直方向：H=gt²⇒t=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

在水平方向：s=vt﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

由①②得：

s=2

所以：s²=4Hh

（2）從s²﹣h關(guān)系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，認(rèn)為造成上述偏差的可能原因是①小球與軌道間存在摩擦力，②小球發(fā)生轉(zhuǎn)動．

故答案為：（1）4Hh

（2）①小球與軌道間存在摩擦力

②小球發(fā)生轉(zhuǎn)動

點評：本題從新的角度考查了對機(jī)械能守恒實定律的理解，有一定的創(chuàng)新性，很好的考查了學(xué)生的創(chuàng)新思維．做任何實驗問題還是要從最基本的物理規(guī)律入手去解決．