Question

某學(xué)生用“驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒”的器材（如圖）來(lái)驗(yàn)證鋼球從斜槽滑下機(jī)械能守恒,實(shí)驗(yàn)步驟如下：

(1)把斜槽固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)邊沿,調(diào)整斜槽出口使出口處切線水平.

(2)出口處拴重垂線,使出口投影落于水平地面O點(diǎn),地面鋪復(fù)寫(xiě)紙、白紙.

(3)從斜槽某一高度處同一點(diǎn)A從靜止開(kāi)始放球多次,找出平均落地點(diǎn)P.則

①如果斜槽厚度不計(jì),應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)有_____________________________________________.

②根據(jù)應(yīng)取數(shù)據(jù)字母寫(xiě)出機(jī)械能守恒的表達(dá)式______________________________________.

Answer 1

①A點(diǎn)至桌面的高度h₁、出口至地面O點(diǎn)的高度h₂、球的落地點(diǎn)P至O點(diǎn)距離s

②s²=4h₁h₂

解析：本題要驗(yàn)證鋼球從斜槽滑下機(jī)械能守恒,根據(jù)題中給出的實(shí)驗(yàn)步驟來(lái)看,必須驗(yàn)證鋼球下落過(guò)程中表達(dá)式mgh=mv²成立.即需計(jì)算勢(shì)能的減少量mgh和動(dòng)能的增加量mv²,并進(jìn)行比較.所以需測(cè)量的數(shù)據(jù)有：

A點(diǎn)至桌面的高度h₁;

出口至地面O點(diǎn)的高度h₂;

球的落地點(diǎn)P至O點(diǎn)距離s.

據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,可知球平拋運(yùn)動(dòng)的水平速度

v===s                                                          ①

若鋼球從斜槽下滑時(shí)機(jī)械能守恒

則有：mgh₁=mv²                                                             ②

①②聯(lián)立解得：s²=4h₁h₂

上式即為所求的機(jī)械能守恒表達(dá)式.