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如图所示是一个实验装置,A是倾角一定的光滑斜面,B为板上垂悬着条形布帘的阻挡装置。当小球自斜面下落处由静止起开始下滑且抵达水平面时,就立即遇到条形布帘的阻挡,它经过

网友投稿  2022-10-27 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示是一个实验装置,A是倾角一定的光滑斜面,B为板上垂悬着条形布帘的阻挡装置。当小球自斜面下落处由静止起开始下滑且抵达水平面时,就立即遇到条形布帘的阻挡,它经过一定的位移x后停止运动。现执行如下操作并测得表一、表二的相关数据。(假设小球到达斜面底端与水平面碰撞时无能量损失)
a)先保持小球下滑的高度h不变采用大小相同质量不等的小球作实验,并测得表一所示的数据。
b)保持小球质量不变,在不同高度处释放同一个小球,并测得表二所示的数据。
小题1:根据表中数据,试写出mxhx的关系式:                      
小题2:根据有关原理,推导出小球所受阻力的表达式:                        
小题3:若在(b)中小球的质量m=0.20kg,则布帘对小球的平均阻力大小为f      N

◎ 答案


小题1:m=1.25x、  h=2x/3
小题2:f=mgh/x
小题3:1.3

◎ 解析


(1)  根据题意,①斜面光滑,保持斜面高度h一定的情况下,不同质量的小球在斜面顶端由静止下滑,在误差允许的范围内,小球质量m与小球的水平位移x成正比,则m~x的关系式为:m=kx,选第一列数据带入m=kx可得k=1.25,所以m=1.25x ②斜面光滑,保持小球质量不变的情况下,在不同高度处释放同一个小球,在误差允许的范围内,斜面高度h与小球水平位移x成正比,则hx的关系式为:h=kx,选第一列数据带入h=kx可得k==,所以m=x 。
(2)  小球在光滑斜面(高度为h)下滑过程中只有重力做功,斜面对小球的支持力做功为零,设小球滑到斜面底端时的速度为v,所以根据机械能守恒定律得:①,当小球在水平面上运动时,受到条形布帘的阻挡,向前移动一定位移x后静止,则阻力f对小球做负功,即②,由①②两式可得,
(3)  小球质量m=0.20kg,根据(1)中=和(2)中,可得布帘对小球的平均阻力为:

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示是一个实验装置,A是倾角一定的光滑斜面,B为板上垂悬着条形布帘的阻挡装置。当小球自斜面下落处由静止起开始下滑且抵达水平面时,就立即遇到条形布帘的阻挡,它经过…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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