Question

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的裝置探究動(dòng)能定理，將斜槽固定在桌面上，斜槽末端與桌面邊緣對(duì)齊．在水平地面上依次固定好白紙、復(fù)寫(xiě)紙，將小球從斜槽高度h處由靜止釋放，小球落到復(fù)寫(xiě)紙上的某點(diǎn)，測(cè)出落點(diǎn)到桌邊緣的水平距離為x.改變小球在斜槽上的釋放位置，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)測(cè)量，得出多組h和x數(shù)據(jù)．

(1)在安裝斜槽時(shí)，應(yīng)使其末端__________________________．

(2)已知斜槽傾角為θ，小球與斜槽之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，斜槽末端距地面的高度為H，不計(jì)小球與水平槽之間的摩擦，若動(dòng)能定理成立，則x與h應(yīng)滿足的關(guān)系式為_______________________．

(3)若以h為橫坐標(biāo)，以x2為縱坐標(biāo)，畫(huà)出的圖線形狀是______，說(shuō)明h與x2的關(guān)系為________．

Answer 1

【答案】 (1)切線水平 (2)x2＝h (3)一條過(guò)原點(diǎn)的直線 h∝x2

【解析】(1)小球離開(kāi)斜槽末端后要做平拋運(yùn)動(dòng)，因而斜槽末端的切線要水平．

(2)設(shè)小球從斜槽上滑到斜槽末端時(shí)速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理有，小球離開(kāi)O點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有x＝vt，豎直方向有H＝gt2，聯(lián)立解得：

(3)由于θ、μ、H為定值，由(2)可知，其圖線形狀是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，即h∝x2.