Question

9．在探究功與速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)備了如圖1所示的裝置．
（1）先將1條橡皮筋套在釘子上，小物塊在橡皮筋的作用下彈出，之后平拋落到水平地面上，落點(diǎn)記為P₁；
（2）在釘子上分別套上2條、3條、4條…同樣的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度都保持一致，重復(fù)步驟（1），小物塊落點(diǎn)分別記為P₂、P₃、P₄…；
①為了求出小物塊被橡皮筋彈出后的動(dòng)能（重力加速度g已知），需要測(cè)量的物理量有ADE
A．小物塊的質(zhì)量
B．橡皮筋的原長(zhǎng)
C．橡皮筋的伸長(zhǎng)量
D．桌面到地面的高度
E．小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離
②將幾次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋對(duì)小物塊做功分別記為W₁、W₂、W₃、…，小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離分別記為L(zhǎng)₁、L₂、L₃、…．若功與速度的平方成正比，則應(yīng)以W為縱坐標(biāo)、L²為橫坐標(biāo)作圖，才能得到一條直線．
③某同學(xué)按照②中的要求作出圖象，發(fā)現(xiàn)圖象是一條沒有通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線（見圖2），造成這種結(jié)果的原因可能是物塊在桌面上受到摩擦力作用（寫一條原因即可）

Answer 1

分析 ①根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理確定需要測(cè)量的物理量；
②應(yīng)用動(dòng)能定理求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后分析答題；
③物塊被彈出后字桌面上運(yùn)動(dòng)過程要克服阻力做功，使測(cè)出的速度變小，動(dòng)能變小，從而造成實(shí)驗(yàn)誤差．

解答 解：（2）①實(shí)驗(yàn)需要測(cè)出物塊的動(dòng)能，需要知道物塊的質(zhì)量與速度，物塊離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，要求其速度需要測(cè)出桌面的高度與物塊做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，故需要測(cè)量的量為：ADE；
②物塊離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向：h=$\frac{1}{2}$gt²，水平方向：L=vt，物塊的速度：v=L，$\sqrt{\frac{g}{2h}}$，由動(dòng)能定理得：W=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{mg}{4h}$L²，應(yīng)作出W-L²圖象；③物塊離開橡皮筋后再桌面上運(yùn)動(dòng)過程受到摩擦力作用，要克服摩擦力做功，實(shí)驗(yàn)所測(cè)物塊的速度偏小，物塊獲得的動(dòng)能小于橡皮筋做功，在W-L²圖象的縱軸上有截距．
故答案為：（2）①ADE；②L²；③物塊在桌面上受到摩擦力作用．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的量、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)誤差分析等問題，分析清楚題意與圖示實(shí)驗(yàn)裝置理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的前提與關(guān)鍵，理解實(shí)驗(yàn)原理后由于平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律與動(dòng)能定理可以解題．