某同學用如圖所示的裝置驗小球沿斜面運動的過程中機械能是否守恆，斜面的末端與水平桌面相切，不計小球在該處的能...

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問題詳情：

某同學用如圖*所示的裝置驗*小球沿斜面運動的過程中機械能是否守恆，斜面的末端與水平桌面相切，不計小球在該處的能量損失，小球從離桌面高h處由靜止釋放，小球離開桌面後發生的水平位移為s，桌面高為H，改變小球釋放的位置，記錄多組h、s值．

（1）若小球在運動的過程中機械能守恆，則h與s2間的關係式為　；

（2）某同學根據實驗結果，畫出了h﹣s2圖象（如圖乙所示），發現圖象不過原點，產生這種現象的原因是　　，改進的措施可以有　　（寫出一條即可），隨着s的增大，圖象有彎曲的現象，這種現象的原因是　　，改進的措施可以有　　（寫出一條即可）．

【回答】

考點：驗*機械能守恆定律．

專題：實驗題；機械能守恆定律應用專題．

分析：（1）小球從由靜止釋放到運動到桌面過程根據機械能守恆列方程表示出小球到達桌面時的速度，然後小球離開桌面後做平拋運動，根據平拋運動規律列方程表示出水平位移s，變形整理得到h與s2的關係；

（2）由圖知當小球由一定高度釋放時達到桌面邊緣的速度為零，分析原因及改進措施即可．

解答：解：（1）小球離開桌面後做平拋運動，設小球離開桌面瞬間的速度為v，有：小球離開桌面後做平拋運動：

H=，得：t=

則s=，

在小球釋放到運動至桌面的過程中，有：mgh=，

聯立以上兩式解得：h=；

（2）圖象的圖線不過原點，從題圖上看，存在了縱截距，即小球從一定的高度處釋放後，運動至桌邊緣恰好速度為零，再自由落體至地面，致使s=0，因此產生這種現象的原因是小球與斜面、桌面間有摩擦，改進的措施是設法減小摩擦阻力，因此可以改用動摩擦因數更小的斜面、桌面，或減小水平桌面的長度，或換用氣墊導軌，隨着s的增大，小球離開桌面時的速度應增大，圖象有彎曲的現象，説明圖線的斜率發生了改變，即H變化的比率不同，因此這種現象的原因是小球離開桌面後除受重力以外，還受到了空氣阻力的作用，改進的措施是設法使阻力相對重力可忽略，即換用密度大一點的實心球進行實驗，或球面更光滑．

故*為：（1）h=；（2）小球與斜面、桌面間有摩擦，改用動摩擦因數更小的斜面和桌面（或減小水平桌面的長度，或換用氣墊導軌），小球運動過程中受到空氣阻力的作用，換用密度大一點的實心球進行實驗（或球面更光滑）．