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实验：探究加速度与力、质量的关系
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某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平，离地面的高度为H,将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.(1)若轨道
网友投稿 2022-10-27 00:00:00 零零社区
◎ 题目
某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平，离地面的高度为
H
,将钢球从轨道的不同高度
h
处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为
s
.
(1)若轨道完全光滑，
s
2
与
h
的理论关系应满足
s
2
=
(用
H、h
表示).
(2)该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：
H
(10
－1
m)
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
s
2
(10
－1
m
2
)
2.62
3.89
5.20
6.53
7.78
请在坐标纸上作出
s
2
―
h
关系图.
(3)对比实验结果与理论计算得到的
s
2
―
h
关系图线(图中已画出)，自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率
(填“小于”或“大于”)
(4)从
s
2
―
h
关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是
。
◎ 答案
（1）
（2）如图（3）小于（4）可能造成误差是因为摩擦原因，小球在下落时自身可能还有转动等因素
◎ 解析
试题分析：（1）根据机械能守恒，可得离开轨道时速度为
，由平抛运动知识可求得时间为
，可得
（2）依次描点，连线，注意不要画成折线。
（3）从图中看，同一h下的s
2
值，理论值明显大于实际值，而在同一高度H下的平抛运动水平射程由水平速率决定，可见实际水平速率小于理论速率。
(4)由于客观上，轨道与小球间存在摩擦，机械能减小，因此会导致实际值比理论值小。小球的转动也需要能量维持，而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分，也会导致实际速率明显小于“理论”速率。
点评：此类题型考察了机械能守恒定律与平抛运动问题的结合。在本题中还通过实验角度考察了如何分析误差来源等。从另外一个侧面考察了学生综合素质
◎ 知识点
专家分析，试题“某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平，离地面的高度为H,将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.(1)若轨道…”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。
http://www.00-edu.com/html/202210/332608.html
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（2）如图（3）小于（4）可能造成误差是因为摩擦原因，小球在下落时自身可能还有转动等因素
，由平抛运动知识可求得时间为
，可得
