Question

某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)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(diǎn)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)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的s²－h關(guān)系圖線(圖中已畫出)，自同一高度靜止釋放的鋼球，水平拋出的速率________(填“小于”或“大于”)理論值．

(3)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，你認(rèn)為造成上述偏差的可能原因是________．

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)4 Hh 　　(2)小于 　　(3)摩擦，轉(zhuǎn)動(dòng)(回答任一即可) 　　解析：(1)根據(jù)機(jī)械能守恒，可得離開軌道時(shí)速度為，由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可求得時(shí)間為 　　(2)從圖中看，同一h下的s2值，理論值明顯大于實(shí)際值，而在同一高度H下的平拋運(yùn)動(dòng)水平射程由水平速率決定，可見實(shí)際水平速率小于理論速率． 　　(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(huì)導(dǎo)致實(shí)際值比理論值小．小球的轉(zhuǎn)動(dòng)也需要能量維持，而機(jī)械能守恒中沒有考慮重力勢能轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)動(dòng)能的這一部分，也會(huì)導(dǎo)致實(shí)際速率明顯小于“理論”速率(這一點(diǎn)，可能不少同學(xué)會(huì)考慮不到)．