Question

【题目】某同学利用如图所示的装置验证动能定理。该装置由斜面和很短一段水平部分组成，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，记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，记录数据如下：

高度H（h为单位长度）	h	2 h	3 h	4 h	5 h	6 h	7 h	8 h	9 h
水平位移 x/cm	5.5	9.1	11.7	14.2	15.9	17.6	19.0	20.6	21.7

（1）已知斜槽倾角为θ，小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ，斜槽底端离地的高度为y。小球从斜槽上滑下的过程中，动能定理若成立应满足的关系式是（利用给定和测得的物理量）______。

（2）以H为横坐标，以______为纵坐标，在坐标纸上描点作图，如图乙所示。图线不过坐标原点的原因是______。

Answer 1

【答案】 x2 平抛运动中受到空气阻力作用，导致测得的x偏小

【解析】

（1）[1]设小球离开斜槽时的速度为v，根据平抛运动的规律得

联立得。

小球在斜槽上滑下过程中，重力和摩擦力做功，则合力做的功为

小球动能的变化量

则小球从斜槽上滑下的过程中，动能定理若成立应满足的关系式是

（2）[2][3]根据上题结果可知，以H为横坐标，以x2为纵坐标，在坐标纸上描点作图。由图乙可知x2=0，H＞0，说明平抛运动中受到空气阻力作用，导致测得的x偏小。