小明在玩“水*”玩具時,發現“水*”水平放置,如果推動活塞的速度越快,水*離地面的高度越高,水就會*得越遠,據...
問題詳情:
小明在玩“水*”玩具時,發現“水*”水平放置,如果推動活塞的速度越快,水*離地面的高度越高,水就會*得越遠,據此,他提出瞭如下猜想:在空中水平拋出的物體,落地的水平距離與拋出的初速度及拋出點離地面的高度有關,為驗*猜想,小明找來了如圖所示裝置進行實驗.
(1)讓小球從斜槽上自由滾下,是為了使小球到達水平槽時具有一定的 ;小球從斜槽滾下,重力勢能 (選填“增大”、“減小”或“不變”)
(2)保持 不變,分別讓同一小球從斜槽上A、B、C位置由靜止自由滾下,分別測出小球落地的水平距離SA、SB、SC,發現SA>SB>SC.這表明:空中水平拋出的物體,落地的水平距離與 有關.
(3)逐步降低拋出點離地面的高度,分別為h1、h2、h3,每次都讓同一小球從斜槽上A處由靜止自由滾下,分別測出小球落地的水平距離s1、s2、s3,發現s1>s2>s3.這表明:空中水平拋出的物體,落地的水平距離與 有關.
(4)若在水平槽鋪上毛巾,使拋出點離地面的高度為h3,讓同一小球從斜槽上A處由靜止自由滾下,測出小球落地的水平距離為s4,根據上述實驗的結果,應該有s4 s3(選填“>”、“<”或“=”).
【回答】
【分析】(1)實驗中,應使小球到達水平槽時具有一定的速度;重力勢能的大小與物體的質量和高度有關;
(2)保持小球質量不變,使其速度改變,可探究落地水平距離與速度的關係;
(3)比較實驗結果,可得出落地水平距離與距落地高度的關係;
(4)毛巾的表面較粗糙,摩擦力大,則小球拋出時的速度小,動能小,據此可判斷其落地水平距離的大小.
【解答】解:(1)實驗中,讓小球從斜槽上自由滾下,是為了使小球到達水平槽時具有一定的速度;
小球從斜槽滾下,高度降低,所以重力勢能減小;
(2)根據控制變量法的要求,保持小球質量不變,分別讓同一小球從斜槽上A、B、C位置由靜止自由滾下,分別測出小球落地的水平距離SA、SB、SC,發現SA>SB>SC.這表明:空中水平拋出的物體,落地的水平距離與速度有關,速度越大,則平拋的距離越遠.
(3)逐步降低拋出點離地面的高度,分別測出小球落地的水平距離s1、s2、s3,發現s1>s2>s3.這表明:空中水平拋出的物體,落地的水平距離與距落地點的高度有關,相同情況下,距落地點的高度越大,落地點的水平距離越遠.
(4)若在水平槽鋪上毛巾,由於毛巾的表面較粗糙,摩擦力大,小球的速度減小,則小球的動能減小,因此,根據上述實驗的結果,小球落地的水平距離變小,即s4<s3.
故*為:(1)速度;減小;(2)小球質量;速度;
(3)距落地點的高度;(4)<.
【點評】在本實驗中,探究了平拋運動的規律與特點,要注意實驗中的影響因素和條件有哪些,運用控制變量法進行分析,是解答的關鍵.
知識點:功和機械能 單元測試
題型:實驗,探究題
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