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一同学在学习了机械能守恒定律后,认为小球沿竖直光滑曲面自由下滑的过程机械能是守恒的,于是设计了如力图所示的实验装置加以验证,图中曲面固定,底端B处切线水平且与桌的

网友投稿  2022-11-17 00:00:00  互联网

◎ 题目

一同学在学习了机械能守恒定律后,认为小球沿竖直光滑曲面自由下滑的过程机械能是守恒的,于是设计了如力图所示的实验装置加以验证,图中曲面固定,底端B处切线水平且与桌的右边缘相齐,他的实验步骤如下:
a.在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌面右边缘处,使小球从曲面上某点A由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;
b.将木板向右平移适当的距离固定,再使小球由A点静止释放,撞到木板上得到痕迹P;
c.测出OP的距离y,竖直木板向右移动的距离L,查出当地重力加速度g.
(1)要验证小球由A到B过程中机械能守恒,还需测量的物理量及符号是______.
(2)用上述测量验证机械能守恒的表达式应该是______.
(3)从实验结果来看,小球沿曲面下滑的过程机械能是减少的,原因是______.
魔方格

◎ 答案

①②由y=
1
2
gt2
,得t=

2y
g

    平抛运动的初速度v=
L
t
=L

g
2y

    代入需要验证的方程mgh=
1
2
mv2
,得
          gh=
L2g
4y

    故还测量AB间的高度h,由测量量表示的需要验证的方程是:gh=
L2g
4y
  
  ③小球沿曲面下滑的过程,小球克服摩擦力做功,机械能减少变成了内能.
故本题答案是:
   (1)AB间的高度h;
   (2)gh=
L2g
4y

   (3)下滑过程中小球克服摩擦力做功

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一同学在学习了机械能守恒定律后,认为小球沿竖直光滑曲面自由下滑的过程机械能是守恒的,于是设计了如力图所示的实验装置加以验证,图中曲面固定,底端B处切线水平且与桌的…”主要考查了你对  【实验:验证动量守恒定律】  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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