Question

【题目】某同学利用如图所示的装置验证动能定理。固定并调整斜槽使它的末端O点的切线水平，在水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸。将小球从不同的标记点由静止释放，录小球到达斜槽底端时下落的高度H，并根据落点位置测量出小球平抛的水平位移x，改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据。

（1）小球质量为m,斜槽与水平槽均由特殊材料制成，可视为光滑面，斜槽底端离地的高度为y，重力加速度为g，小球从斜槽上滑下至斜槽末端的过程中，合外力的总功W=__________；动能改变量△Ek=_________

（2）以H为横坐标，以________为纵坐标，在坐标图上描点作图如图乙所示；若为一条倾斜的直线，则可以得出结论：在实验误差允许范围内，小球运动到斜槽底端的过程中，合外力对小球所做的功等于小球动能的增量。

Answer 1

【答案】mgH；

【解析】

(1)小球在斜槽上滑下过程中，重力和摩擦力做功，写出合力做的功．根据平抛运动的规律求出小球离开斜槽时的速度，得到动能的变化；

(2)根据动能定理表达式，选择纵坐标。

(1) 小球在斜槽上滑下过程中，只有重力做功，则合力做的功为：W=mgH；

设小球离开斜槽时的速度为v，根据平抛运动的规律得：

x=vt，

联立解得：

小球动能的变化量△Ek=；

(2) 若合力对小球所做的功等于小球动能的增量，则：

x2=4yH

以H为横坐标，以x2为纵坐标，在坐标纸上描点作图，若为一条倾斜的直线，则可以得出结论：在实验误差允许范围内，小球运动到斜槽底端的过程中，合力对小球所做的功等于小球动能的增量。