今天的題是2017年free response第四題,是一道有關(guan) 能量的題。
題意:物理課上,同學們(men) 需要設計一個(ge) 可以從(cong) 實驗桌的頂部水平發射物塊的低摩擦滑道。小隊1和小隊2分別用了如圖所示的滑道和相同物塊1,2。兩(liang) 個(ge) 滑道的高度相同為(wei) d但小隊2的桌子比小隊1的桌子矮。為(wei) 了彌補桌子高度,小隊2把滑道右側(ce) 加高,讓兩(liang) 個(ge) 物塊飛離時的高度距地麵相同。
(a) 兩(liang) 個(ge) 物塊都從(cong) 各自的滑道靜止釋放,物塊1和物塊2落地的點到桌子距離相同嗎,簡單闡述原因。
解析:因為(wei) 重力勢能=mg△h,所以離開滑道時,物塊1的重力勢能轉化為(wei) 的動能大於(yu) 物塊2的重力勢能轉化為(wei) 的動能,其發射速度大於(yu) 物塊2速度。又因為(wei) 從(cong) 離開桌子到落地的時間相同(時間用豎直加速度判斷),水平速度不變,所以物塊1的落地點距桌子更遠。
參考答案:
評分標準:三分,能量守恒、離桌速度不同、time in air相同各一分。
題意:在另一個(ge) 實驗裏,小隊1和小隊2用了相同高度的桌子和低摩擦滑道。但是兩(liang) 個(ge) 滑道的形狀不同,如圖所示。
(b) 兩(liang) 個(ge) 物塊同時在各自的滑道頂部從(cong) 靜止釋放。
ⅰ哪個(ge) 物塊的落地點離各自桌子距離更遠。簡單闡述原因,但不能推導公式。
解析:因為(wei) 重力勢能=mg△h,所以離開滑道時,物塊1的重力勢能等於(yu) 物塊2的重力勢能。物塊1轉化為(wei) 的動能等於(yu) 物塊2,其發射速度等於(yu) 物塊2速度。又因為(wei) 從(cong) 離開桌子到落地的時間相同(時間用豎直加速度判斷),水平速度不變,所以物塊1的落地點距桌子與(yu) 物塊二的相同。
參考答案:
評分標準:兩(liang) 分,重力勢能變化量相等、離桌速度相同各一分。
ⅱ題意:哪個(ge) 物塊先落地。簡單闡述原因,但不能推導公式。
解析:雖然兩(liang) 個(ge) 物塊從(cong) 離開桌子到落地經曆的時間相同,但是因為(wei) 滑道形狀不同,滑道1坡度開始更陡,所以物塊1在滑道上用時更短,更先落地。
參考答案:
評分標準:兩(liang) 分,平均速度不同、平均速度不同解釋各一分。
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