Question

3．某興趣小組在做“探究做功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)前，提出以下幾種猜想：①W∝v，②W∝v²，③W∝$\sqrt{v}$…他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖（甲）所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，讓物體從木板上由靜止滑下，在Q處固定一個(gè)速度傳感器（用來測(cè)量物體每次通過Q點(diǎn)的速度）．在剛開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，有位同學(xué)提出，不需要測(cè)出物體質(zhì)量，只要測(cè)出物體從初始位置到速度傳感器的
距離和讀出速度傳感器的示數(shù)就行了，大家經(jīng)過討論采納了該同學(xué)的建議．

（1）本實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量物體質(zhì)量的理由是什么？不需要
（2）讓物體分別從不同高度無初速釋放，測(cè)出物體從初始位置到速度傳感器的距離L₁、L₂、L₃、L₄…讀出物體每次通過速度傳感器Q的速度v₁、v₂、v₃、v₄…并繪制了如圖（乙）所示的L-v圖象．根據(jù)繪制出的L-v圖象，若為了更直觀地看出L和v的變化關(guān)系，他們下一步應(yīng)該作出A
A．L-v²圖象  
B．L-$\sqrt{v}$圖象
C．L-$\frac{1}{v}$圖象  
D．L-$\frac{1}{\sqrt{v}}$圖象
（3）本實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力的大小會(huì)不會(huì)影響探究出的結(jié)果？不會(huì)（答“會(huì)”或者“不會(huì)”）

Answer 1

分析 （1）通過實(shí)驗(yàn)來探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”，即需要驗(yàn)證mg（sinθ-μcosθ）•L=$\frac{1}{2}m$${v}_{\;}^{2}$，因此物體質(zhì)量可以約掉；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列出數(shù)據(jù)表并描點(diǎn)作出L-v²圖象，從而找到位移與速度變化的關(guān)系；
（3）在運(yùn)動(dòng)過程中，由于物體受力是恒定的，所以得出合外力做功與物體速度變化的關(guān)系．因此在實(shí)驗(yàn)中物體與木板間的摩擦力不會(huì)影響探究的結(jié)果．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式為：W=△E_K，即mg（sinθ-μcosθ）•L=$\frac{1}{2}m$${v}_{\;}^{2}$，等號(hào)的兩邊都有m，可以約掉，故不需要測(cè)出物體的質(zhì)量．
（2）由于題圖（乙）是關(guān)于“L-v”的圖象，該圖象類似拋物線，即L=kv²，但L與v²的關(guān)系圖象則應(yīng)為直線，因此作出L-v²的圖象看是否為直線，故A正確，BCD錯(cuò)誤．
（3）在實(shí)驗(yàn)中，由于物體在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的合力是確定的，即F_合=mg（sinθ-μcosθ），所以摩擦力的大小不會(huì)影響探究結(jié)果．
故答案為：（1）不需要        （2）A         （3）不會(huì)

點(diǎn)評(píng) 通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列表、描點(diǎn)、作圖從而探究出問題的結(jié)論．值得注意的是：由于合外力恒定，因此合外力做的功與發(fā)生的位移是成正比．故可先探究位移與速度變化有何關(guān)系．