小静在观看台球比赛时发现:有时运动的白球去撞击一个静止的球后,白球会立即静止在碰撞时的位置,而被撞的球似乎接替了白球,沿白球原来的运动方向,以几乎相同的速度向前运动.

时间:2024-04-30 22:06:12 5A范文网 浏览: 平时作业 我要投稿

问题描述:

小静在观看台球比赛时发现:有时运动的白球去撞击一个静止的球后,白球会立即静止在碰撞时的位置,而被撞的球似乎接替了白球,沿白球原来的运动方向,以几乎相同的速度向前运动.通过了解和初步实验,小静发现只有当体积和质量均相同的两球,而且球心在同一直线上相碰时,才可能出现上述现象.为进一步探究,她设计了下述实验方案:将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上,取两个相同的台球A、B,将B球静置于轨道的水
平部分,A球置于轨道左端斜面上某处,测出该点到水平桌面的高度h1,如图乙所示,释放A球,撞击后,A球静止,B球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的最高点,测出该点的高度h2,通过比较h2与h1的大小关系即可作出判断.请你作答以下问题:
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(1)A球从斜面滑下的过程中,___能转化为动能.
(2)已知重力势能的计算公式为Ep=mgh,动能的计算公式为Ek=
1
2
mv2,若轨道光滑则碰撞前瞬间A球运动速度的表达式vA=___;若h1=h2,则说明B球被撞后开始运动的速度vB___vA(选填“>”、“=”或“<”).
(3)在实际实验中,测出的h2总小于h1,若导致这一现象的原因是轨道不光滑,因此小球损失的机械能转变成___.

最佳答案

(1)A球从斜面滑下的过程中,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能;
(2)因轨道光滑时,A球下滑的过程中重力势能全部转化为动能,
所以,Ep=Ek,即mgh1=

1
2
mvA2,
解得:vA=
2gh1

若h2=h1,则最高点时A和B球的重力势能相等,
由上面的匀速可知,B球碰撞后的速度和A球碰撞前的速度相等,即vB=vA;
(4)实验中轨道的摩擦力是不可避免的,机械能转化为内能,机械能减小,故测出的h2总小于h1.
故答案为:
(1)重力势;
(2)
2gh1
;=;
(3)内能.

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