Question

【題目】某同學利用圖示裝置驗證小球擺動過程中機械能守恒，實驗中小球擺到最低點時恰好與桌面接觸但沒有彈力，D處（箭頭所指處）放一鋒利的刀片，細線到達豎直位置時能被割斷，小球做平拋運動落到地面，P是一刻度尺。該同學方案的優點是只需利用刻度尺測量A位置到桌面的高度H、桌面到地面的高度h及小球平拋運動的水平位移x即可。

（1）測量A位置到桌面的高度H應從______（填“球的上邊沿”“球心”或“球的下邊沿”）開始測。

（2）實驗中多次改變H值并測量與之對應的x值，利用作圖像的方法去驗證。為了直觀地表述H和x的關系（圖像為直線），若用橫軸表示H，則縱軸應表示________________。（填“x”“x2”或“”）

（3）若小球下擺過程中機械能守恒，則h、H和x的關系為______________。

Answer 1

【答案】 （1）球的下邊沿 （2）x2 （3）

【解析】:(1)測量A位置到桌面的高度H,即球做圓周運動下降的高度,因為到達桌面時是球的下沿與桌面接觸,所以測量的高度H應從球的下邊沿開始測.
(2)根據 得:
則平拋運動的初速度為 :,
若機械能守恒,有:
即為: ,若用橫軸表示H,則縱軸應表示

(3)由(2)知,若小球下擺過程中機械能守恒,則h、H和x的關系為: