某學生用質量不同的滑塊以不同的速度,從地面沿傾角為θ的光滑斜面往上滑,如圖所示.他記錄了滑塊滑至最高點(此時小球速度為零)的高度h,如下表所示:
滑塊質量m(kg) | 1 | 2 | 3 | ||||||||||||
速度v(m/s) | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 |
高度h(m) | 0.05 | 0.20 | 0.45 | 0.80 | 1.25 | 0.05 | 0.20 | 0.45 | 0.80 | 1.25 | 0.05 | 0.20 | 0.45 | 0.80 | 1.25 |
(1)小球能夠達到的最大高度h跟它的質量m有無關系?如果有關系請寫出關系式,沒有請說明原因.
(2)小球能夠達到的最大高度h跟它在斜面底端的速度v有無關系?如果有關系請寫出關系式,沒有請說明原因.
解:(1)小球能夠達到的最大高度h跟它的質量無關.因為從表中數據可以看出,當質量不同時,以相同的速度從斜面底端沖上斜面時,所能到達的最大高度是相同的.
(2)小球能夠達到的最大高度h跟它在斜面底端的速度v有關.當上升高度為0.05m時,速度為1m/s,12×0.05=0.05,當上升高度為0.20m時,速度為2m/s,可以看出22×0.05=0.2,依此類推可以得出h=0.05V2.
(1)從表中可以看出,小球在斜面底端的速度越大,能夠達到的高度就越高,與小球的質量大小無關.
(2)在光滑斜面上摩擦力為0,小球的動能完全轉化為重力勢能,分析表中數據可得出結論.
點評:本題考查速度與物體的運動和能量的轉化,關鍵是能關鍵題目所給信息找出規律,本題還考查運用控制變量法研究問題,解題過程中還要記住一點,表面光滑時摩擦力為0.
物理解題技巧分享:決定電阻大小因素:溫度一定看材料,長度正比截面反,拉長壓縮很特殊,四倍關系要分清。