Question

（6分）某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．弧形軌道末端水平，離地面的高度為H．將鋼球從軌道的不同高度h處靜止釋放，鋼球的落點距軌道末端的水平距離為s．

（1）若軌道完全光滑，s²與h的理論關系應滿足s²=      （用H、h表示）．
（2）該同學經實驗測量得到一組數據，如下表所示：

在坐標紙上描點后作出了s²--h關系圖．對比實驗結果與理論計算得到的s²-h關系圖線（圖中已畫出），判斷自同一高度靜止釋放的鋼球，水平拋出的速率____________（填“小于”或“大于”）理論值。
（3）從s²--h關系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，你認為造成上述偏差的可能原因是                  。

Answer 1

1）4Hh （2） 小于 （3）軌道的摩擦以及有一部分機械能轉換為小球的轉動動能。

試題分析：（1）若軌道完全光滑根據動能定理有，平拋運動的初速度，高度得到水平位移即
（2）平拋運動的高度一定即時間一定，實驗的水平位移小于理論值說明水平拋出的速率小于理論值。
（3）理論值是根據軌道完全光滑而計算得出的，實驗值偏小說明軌道有摩擦力