Question

【題目】某同學利用如圖所示的裝置驗證動能定理。固定并調整斜槽使它的末端O點的切線水平，在水平地面上依次鋪放好木板、白紙、復寫紙。將小球從不同的標記點由靜止釋放，錄小球到達斜槽底端時下落的高度H，并根據落點位置測量出小球平拋的水平位移x，改變小球在斜槽上的釋放位置，進行多次測量，記錄數據。

（1）小球質量為m,斜槽與水平槽均由特殊材料制成，可視為光滑面，斜槽底端離地的高度為y，重力加速度為g，小球從斜槽上滑下至斜槽末端的過程中，合外力的總功W=__________；動能改變量△Ek=_________

（2）以H為橫坐標，以________為縱坐標，在坐標圖上描點作圖如圖乙所示；若為一條傾斜的直線，則可以得出結論：在實驗誤差允許范圍內，小球運動到斜槽底端的過程中，合外力對小球所做的功等于小球動能的增量。

Answer 1

【答案】mgH；

【解析】

(1)小球在斜槽上滑下過程中，重力和摩擦力做功，寫出合力做的功．根據平拋運動的規律求出小球離開斜槽時的速度，得到動能的變化；

(2)根據動能定理表達式，選擇縱坐標。

(1) 小球在斜槽上滑下過程中，只有重力做功，則合力做的功為：W=mgH；

設小球離開斜槽時的速度為v，根據平拋運動的規律得：

x=vt，

聯立解得：

小球動能的變化量△Ek=；

(2) 若合力對小球所做的功等于小球動能的增量，則：

x2=4yH

以H為橫坐標，以x2為縱坐標，在坐標紙上描點作圖，若為一條傾斜的直線，則可以得出結論：在實驗誤差允許范圍內，小球運動到斜槽底端的過程中，合力對小球所做的功等于小球動能的增量。