◎ 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，s2与h的理论关系应满足s2=______（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（10-1m） 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 S2 （10-1m2） 2.62 3.89 5.20 6.53 7.78 请在坐标纸上作出s2--h关系图． （3）对比实验结果与理论计算得到的s2--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”）理论值． （4）从s2--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）对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动， 运用动能定理研究得： mgh= 1 2 mv2 v= 2gh 对于平抛运动，运用平抛运动的规律得出： 在竖直方向：H= 1 2 gt2?t= 2H g --------① 在水平方向：s=vt-------------② 由①②得： s=2 hH 所以：s2=4Hh （2）见图 （3）  对比实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线中发现：自同一高度静止释放的钢球，也就是h为某一具体数值时，理论的s2数值大于实验的s2数值，根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定，所以实验中水平抛出的速率小于理论值． （4）从s2--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，认为造成上述偏差的可能原因是小球与轨道间存在摩擦力．由于摩擦力做功损失了部分机械能，所以造成实验中水平抛出的速率小于理论值． 故答案为：（1）4Hh （2）（见右图） （3）小于 （4）小球与轨道间存在摩擦力．

◎ 解析

“略”

◎ 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）若轨道完…”主要考查了你对  【平抛运动】，【实验：验证机械能守恒定律】  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。