某同学利用如图所示的装置验证动能定理.该装置由斜面和很短一段水平部分组成,固定并调整斜槽,使它的末端O点的切线水平,在水
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解题思路:①小球在斜槽上滑下过程中,重力和摩擦力做功,写出合力做的功.根据平抛运动的规律求出小球离开斜槽时的速度,得到动能的变化.即可写出动能定理的关系式.

②根据动能定理表达式,选择纵坐标;根据图象的形状分析并得出结论.

①设小球离开斜槽时的速度为v,根据平抛运动的规律得:

x=vt

y=[1/2]gt2

联立得:v=x

g

2y

小球在斜槽上滑下过程中,重力和摩擦力做功,则合力做的功为:

W=mgH-μmgcosθ•[H/sinθ]=mgH(1-[μ/tanθ])

小球动能的变化量△Ek=[1/2]mv2=[1/2]m(x

g

2y)2=

x2

4y

则小球从斜槽上滑下的过程中,动能定理若成立应满足的关系式是 mgH(1-[μ/tanθ])=

x2

4y

②根据上题结果可知,以H为横坐标,以x2为纵坐标,在坐标纸上描点作图.

由图乙可知:x2=0,H>0,说明平抛运动中受到空气阻力作用,导致测得的x偏小.

故答案为:

①mgH(1-[μ/tanθ])=

x2

4y

②x2,平抛运动中受到空气阻力作用,导致测得的x偏小.

点评:

本题考点: 探究功与速度变化的关系.

考点点评: 本题关键利用平抛运动的知识求得小球到达斜槽的末速度,从而写出动能定理表达式,要能根据数学知识灵活选择坐标.

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