高三物理實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證動能定理的實(shí)驗(yàn)有以下幾個:
1. 斜面實(shí)驗(yàn):通過小球在斜面上下滑的過程中的動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化來驗(yàn)證動能定理。
2. 小車實(shí)驗(yàn):通過小車在木板上滑動,進(jìn)而在阻力作用下減速,通過小車在木板上滑行的距離來驗(yàn)證動能定理。
以上實(shí)驗(yàn)均需要使用打點(diǎn)計時器、刻度尺等測量工具,并需要記錄小車的質(zhì)量以及受到的合外力大小。實(shí)驗(yàn)過程中需要注意控制變量,并確保實(shí)驗(yàn)操作準(zhǔn)確、規(guī)范。
題目:一個質(zhì)量為 m 的小球從高度為 H 的光滑斜面頂端自由下落,經(jīng)過時間 t 到達(dá)斜面底端,求小球到達(dá)斜面底端時的動能。
解答:
首先,我們需要知道小球在斜面底端時的速度。根據(jù)自由落體運(yùn)動規(guī)律,小球在斜面上的加速度為 g,下落時間為 t,斜面長度為 H,因此有:
v = gt
接下來,我們需要使用動能定理來求解小球到達(dá)斜面底端時的動能。假設(shè)斜面光滑,則小球在斜面上的摩擦力為零。根據(jù)動能定理,小球動能的改變量等于重力做功的負(fù)值,即:
ΔEk = -mgH
將上述兩個公式代入可得:
Ek = (1/2)mv2 = (1/2)m(gt)2 = (1/2)mg2t2 + mgH
所以,小球到達(dá)斜面底端時的動能為 (1/2)mg2t2 + mgH。
這個例子使用了動能定理來求解自由落體運(yùn)動中小球到達(dá)斜面底端時的動能。通過這個例子,您可以了解如何應(yīng)用動能定理來解決高中物理實(shí)驗(yàn)中的問題。