Question

【題目】某同學利用如圖所示的裝置探究動能定理，將斜槽固定在桌面上，斜槽末端與桌面邊緣對齊．在水平地面上依次固定好白紙、復寫紙，將小球從斜槽高度h處由靜止釋放，小球落到復寫紙上的某點，測出落點到桌邊緣的水平距離為x.改變小球在斜槽上的釋放位置，進行多次實驗測量，得出多組h和x數據．

(1)在安裝斜槽時，應使其末端__________________________．

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

(3)若以h為橫坐標，以x2為縱坐標，畫出的圖線形狀是______，說明h與x2的關系為________．

Answer 1

【答案】 (1)切線水平 (2)x2＝h (3)一條過原點的直線 h∝x2

【解析】(1)小球離開斜槽末端后要做平拋運動，因而斜槽末端的切線要水平．

(2)設小球從斜槽上滑到斜槽末端時速度為v，根據動能定理有，小球離開O點后做平拋運動，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原點的直線，即h∝x2.