问题 问答题

一同学在学习了机械能守恒定律后,认为小球沿竖直光滑曲面自由下滑的过程机械能是守恒的,于是设计了如力图所示的实验装置加以验证,图中曲面固定,底端B处切线水平且与桌的右边缘相齐,他的实验步骤如下:

a.在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌面右边缘处,使小球从曲面上某点A由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;

b.将木板向右平移适当的距离固定,再使小球由A点静止释放,撞到木板上得到痕迹P;

c.测出OP的距离y,竖直木板向右移动的距离L,查出当地重力加速度g.

(1)要验证小球由A到B过程中机械能守恒,还需测量的物理量及符号是______.

(2)用上述测量验证机械能守恒的表达式应该是______.

(3)从实验结果来看,小球沿曲面下滑的过程机械能是减少的,原因是______.

答案

①②由y=

1
2
gt2,得t=
2y
g

    平抛运动的初速度v=

L
t
=L
g
2y

    代入需要验证的方程mgh=

1
2
mv2,得

          gh=

L2g
4y

    故还测量AB间的高度h,由测量量表示的需要验证的方程是:gh=

L2g
4y
  

  ③小球沿曲面下滑的过程,小球克服摩擦力做功,机械能减少变成了内能.

故本题答案是:

   (1)AB间的高度h;

   (2)gh=

L2g
4y

   (3)下滑过程中小球克服摩擦力做功

单项选择题
单项选择题