Question

如果提供你天平、氣墊導軌、數(shù)字計時器及計算機輔助設備，請設計探究功與質量、速度間定量關系的實驗方法．

Answer 1

答案：
解析：

用氣墊導軌和數(shù)字計時器，可以測出滑塊經過導軌上某位置的速度． 　　如下圖所示，滑塊在氣墊導軌上受重力和支持力兩個力的作用，當滑塊沿導軌滑行時，滑塊重力沿傾斜導軌方向的分力對滑塊做功．這一分力為，在滑塊經過兩光電門的過程中，這一分力所做的功為W＝F1s＝，式中m為滑塊(連同遮光條)的質量，可用天平測出；h為墊塊的高度，l為墊塊與導軌接觸點到導軌底端的距離，s為兩光電門間的距離，均可用刻度尺測出． 　　以v1、v2分別表示滑塊經過光電門G1、G2時的速度，根據(jù)固定在滑塊上的兩遮光條的間距和由數(shù)字計時器顯示的滑塊經過光電門G1、G2的時間，即可算出v1、v2． 　　由m、v1、v2組成的式子可能為m(v2－v1)、m(v2－v1)2、m(v22－v12)、m(v2－v1)3、m(v23－v13)… 　　將實驗數(shù)據(jù)分別代入以上各式，運用計算機輔助設備進行數(shù)據(jù)處理，即可發(fā)現(xiàn)功與質量、速度間的定量關系． 　　由于待測實驗數(shù)據(jù)較多，物理量之間的關系又較復雜，實驗數(shù)據(jù)要準確測量，同時要把m、h、l、s等量都進行變化． 　　探究結果表明，功與質量、速度間存在著如下的定量關系：W＝m(v22－v12)＝． 　　這就是我們下一節(jié)課要進一步研究的動能定理．