Question

（6分）为了探究动能定理，一位同学设计了如图所示的实验装置。他先固定并调整斜槽，让末端O点的切线水平，再将一木板竖直放置并固定，木板到斜槽末端O的距离为s，使小球从斜槽上某一标记点由静止释放，若小球到达斜槽底端时下落的高度为H、小球从O点做平抛运动击中木板时下落的高度为y。

（1）假定斜槽光滑，小球由静止滑下到击中木板的过程中，满足动能定理的关系式为：__________。
（2）若斜槽倾角为θ，小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ（只考虑滑动摩擦力，且小球与水平槽之间的摩擦不计），小球由静止滑下到击中木板的过程中，满足动能定理的关系式是：___________。
（3）改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，能得到多组关于H和y的数据，若以H为横坐标，从（1）、（2）中的关系式可知以________为纵坐标，通过描点作图，能得到一条倾斜的直线。

Answer 1

（1）；（2）；（3）；

试题分析：（1）由平抛运动规律知、，故可得，而此时竖直方向的分速度为，故可知，根据动能定理可得，代入可得所以满足动能定理的关系式为；（2）若存在摩擦力，则有，将代入此式可得满足动能定理的关系式为；（3）由（1）中关系式可得，由（2）中关系式可得，可以看出，以为纵坐标作出的图像是一条倾斜的直线；