某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平，离地面的高度为 H ,将钢球从轨道的不同高度 h 处静

某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平，离地面的高度为 H ,将钢球从轨道的不同高度 h 处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为 s .

(1)若轨道完全光滑， s ² 与 h 的理论关系应满足 s ² = (用 H、h 表示).
(2)该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：

H (10^－1 m)	2.00	3.00	4.00	5.00	6.00
s ² (10^－1 m² )	2.62	3.89	5.20	6.53	7.78

请在坐标纸上作出 s ² ― h 关系图.
(3)对比实验结果与理论计算得到的 s ² ― h 关系图线(图中已画出)，自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率 (填“小于”或“大于”)

(4)从 s ² ― h 关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是。

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uuzzx 幼苗

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解题思路：

(1)根据机械能守恒，可得离开轨道时速度为，由平抛运动知识可求得时间为，可得

(2)依次描点，连线，注意不要画成折线。

(3)从图中看，同一h下的s2值，理论值明显大于实际值，而在同一高度H下的平抛运动水平射程由水平速率决定，可见实际水平速率小于理论速率。

(4)由于客观上，轨道与小球间存在摩擦，机械能减小，因此会导致实际值比理论值小。小球的转动也需要能量维持，而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分，也会导致实际速率明显小于“理论”速率。

（1）（2）如图（3）小于（4）可能造成误差是因为摩擦原因，小球在下落时自身可能还有转动等因素

1年前

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