Question

一學生利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．該弧形軌道的末端水平，離地面的高度為H．現將一鋼球從軌道的不同高度h處由靜止釋放，鋼球的落點距離軌道末端的水平距離為x．

（1）若軌道完全光滑，則x²與h的理論關系應當滿足x²=______．（用H、h表示）
（2）該同學經實驗得到幾組數據如表所示，請在圖乙所示的坐標紙上作出x²-h關系圖．

h/×10-1m	2.00	3.00	4.00	5.00	6.00
x2/×10-1m	2.62	3.89	5.20	6.53	7.78

（3）對比實驗結果與理論計算得到的x²-h關系圖線（圖乙中已畫出），可知自同一高度由靜止釋放的鋼球，其水平拋出的速率______（填“小于”或“大于”）理論值．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用物體下落時機械能守恒求出拋出的速度，然后根據平拋運動規律即可解出正確結果．
（2）利用描點法進行作圖．
（3）將實際圖線和理論圖線進行比較，即可得出正確結果．
解答：解：（1）物體在光滑軌道上下落時，機械能守恒有：      ①
平拋后有：x=vt            ②
     ③
聯立①②③解得：x²=4Hh．
故答案為：4Hh．
（2）圖象如圖所示

（3）由圖線可知，相同高度，實際值小于理論值．
故答案為：小于．
點評：本題從新的角度考查了對機械能守恒實定律的理解，有一定的創新性，很好的考查了學生的創新思維．