Question

一同学在学习了机械能守恒定律后，认为小球沿竖直曲面自由下滑的过程中机械能是守恒的，于是设计了如图所示的实验装置加以验证，图中曲面固定，底端B处切线水平且与桌的右边缘相齐，他的实验步骤如下：

a．在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近桌面右边缘处，使小球从曲面上某点A由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；

b．将木板向右平移适当的距离固定，再使小球从月点由静止释放，撞到木板上得到痕迹；

c．测出OP的距离y，竖直木板向右移动的距离L。

（1）要验证小球由A到B的过程中机械能守恒，还需要测量的物理量是        ；该物理量的大小用x表示。

（2）验证机械能守恒的表达式应该是     （用上述（1）及步骤中测量物理量的字母表示）。

（3）从实验结果来看，小球沿曲面下滑的过程中机械能是减少的，你认为出现这种结果的主要原因是        。

Answer

（1）AB间的高度；（2）L2=4xy；（3）下滑过程中小球克服阻力做功

【解析】

试题分析：（1）由A到B过程减少的重力势能为mgh，需要测量出AB间的高度；

（2）小球运动至B点时的速度大小为，则由得L2=4xy；

（3）小球沿曲面下滑的过程中受到阻力作用，会引起机械能的减少。

考点：本题旨在考查验证机械能守恒定律。