Question

某同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。弧形軌道末端水平，離地面的高度為H。將鋼球從軌道的不同高度處靜止釋放，鋼球的落點距軌道末端的水平距離為，實驗數據見表格。

h(10-1m)	2．00	3．00	4．00	5．00	6．00
2(10-1m2)	2．62	3．89	5．20	6．53	7．78

小題1:若鋼球的機械能守恒，則與的關系應滿足=                    (用日、^表示)。
小題2:對比實驗結果與理論計算得到的-關系圖線(圖乙)，自同一高度靜止釋放的鋼 球，水平拋出的速率                _理(理論值)(橫線上填“小于”或“大于”)。
小題3:從實驗結果與理論計算得到的x。一^關系圖線存在明顯的誤差，造成上述誤差的可能原因是                                               。

Answer 1

小題1:
小題2:
小題3:

：（1）對于小球從靜止釋放到水平拋出這段曲線運動，
運用動能定理研究得：, 
對于平拋運動，運用平拋運動的規律得出：
在豎直方向：H= --------①
在水平方向：x=vt-------------②
由①②得：x²=4Hh
（2）對比實驗結果與理論計算得到的s²--h關系圖線中發現：自同一高度靜止釋放的鋼球，也就是h為某一具體數值時，理論的s²數值大于實驗的s²數值，根據平拋運動規律知道同一高度運動時間一定，所以實驗中水平拋出的速率小于理論值．
（3）從s²--h關系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，認為造成上述偏差的可能原因是小球與軌道間存在摩擦力．由于摩擦力做功損失了部分機械能，所以造成實驗中水平拋出的速率小于理論值．
點評：這個實驗對于我們可能是一個新的實驗，但該實驗的原理都是我們學過的物理規律．
做任何實驗問題還是要從最基本的物理規律入手去解決．