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20、如图是一种碗状的容器,小明让一小球在容器左侧的顶点处从静止开始释放,小球沿...

20、如图是一种碗状的容器,小明让一小球在容器左侧的顶点处从静止开始释放,小球沿左侧壁自由滚下后,会沿右侧壁上升到最大高度,后又会沿右侧壁自由滚下….小明想探究“小球在右壁上升的最大高度与哪些因素有关?”小明猜想:“可能与小球的质量有关”,为了验证猜想是否正确,他找来刻度尺进行实验.
(1)除了小明的猜想外,请你再提出一个猜想______
(2)就小明的猜想,设计一个记录数据的表格.
(3)小球到达容器右侧的最大高度低于小球在容器左侧的静止释放高度,产生此现象的原因是:______
(4)若容器是光滑的,右侧的壁逐渐倾斜,当右侧壁变为水平时,小球在水平轨道上运动时的动能______(填变大、不变、变小).

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此题用到了控制变量法,研究的是速度与高度的关系.在这些异同点中找出解题思路. 【解析】 (1)因为普通的碗状的容器,在小球沿左侧壁自由滚下后,与小球之间有摩擦,故可能与侧壁的摩擦大小有关; (2)因为小明研究的是小球沿左侧壁自由滚下后,会沿右侧壁上升到最大高度,猜想:“可能与小球的质量有关”,所以建的表格要体现小球质量和上升的高度,故答案如下:   小球质量(㎏) 上升高度(h) 实验1     实验2     实验3     (3)小球沿左侧壁自由滚下后,克服摩擦做功,产生热量,所以小球的机械能减小,故小球在容器右侧最高处静止时只有势能,此时势能减少,高度降低,消耗了部分机械能;  故答案:克服摩擦做功消耗了部分机械能; (4)若容器是光滑的,右侧的壁逐渐倾斜,当右侧壁变为水平时,此过程没有摩擦力做功,没有能量损耗不变,符合机械能守恒,只有势能转化为水平动能,所以小球在水平轨道上运动时的动能不变. 故答案:不变.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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