Question

6．某同學(xué)利用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系．

（i）小物塊在橡皮筋的作用下彈出，沿光滑水平桌面滑行之后平拋落至水平地面上，落點記為M₁；
（ii）在釘子上分別套上2條、3條、4條…相同的橡皮筋，每次都將小物塊拉到虛線上的同一位置，重復(fù)步驟（i），小物塊落點分別記為M₂、M₃、M₄…；
（iii）測量相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．
（1）為求出小物塊拋出時的動能，下列物理量中需要測量的是ADE（填寫正確答案標(biāo)號），只要一項不正確則得0分）．
A．小物塊的質(zhì)量m     
 B．橡皮筋的原長x     
C．橡皮筋的伸長量△x
D．桌面到地面的高度h    
E．小物塊拋出點到落地的水平距離L
（2）將幾次實驗中橡皮筋對小物塊做功分別為W₁、W₂、W₃、…，小物塊拋出點到落地點的水平距離分別記為L₁、L₂、L₃、…．如果功與速度的平方成正比，則在W、L的關(guān)系曲線中，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）若求出n次實驗中小物塊每次拋出時的速度ν₁、ν₂、ν₃…做出W-ν圖象，則下列圖象符合實際的是D．

（4）由于小物塊與桌面之間的摩擦不能忽略，則由此引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差（填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）．

Answer 1

分析 小球離開桌面后做平拋運動，根據(jù)桌面到地面的高度，可計算出平拋運動的時間，再根據(jù)小物塊拋出點到落地點的水平距離，可計算出小球離開桌面時的速度，再知道小球的質(zhì)量，就可以計算出小球的動能．根據(jù)h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，和L=v₀t，可得${{v}_{0}}^{2}=\frac{{L}^{2}}{{t}^{2}}=\frac{{L}^{2}}{\frac{2h}{g}}=\frac{g}{2h}{L}^{2}$，因為功與速度的平方成正比，所以功與L²正比．

解答 解：（1）小球離開桌面后做平拋運動，根據(jù)桌面到地面的高度h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，可計算出平拋運動的時間，再根據(jù)小物塊拋出點到落地點的水平距離L=v₀t，可計算出小球離開桌面時的速度，根據(jù)動能的表達(dá)式${E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，還需要知道小球的質(zhì)量．
故ADE正確、BC錯誤．
（2）根據(jù)h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，和L=v₀t，可得${{v}_{0}}^{2}=\frac{{L}^{2}}{{t}^{2}}=\frac{{L}^{2}}{\frac{2h}{g}}=\frac{g}{2h}{L}^{2}$，因為功與速度的平方成正比，所以功與L²正比，故應(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）根據(jù)W=${E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，可知，W與v的平方成正比，所以W-ν圖象應(yīng)該是拋物線方程，所以D正確；
（4）一般來說，從多次測量揭示出的實驗誤差稱為偶然誤差，不能從多次測量揭示出的實驗誤差稱為系統(tǒng)誤差．由于小物塊與桌面之間的摩擦不能忽略，則由此引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差．
故答案為：（1）ADE        （2）L²        （3）D         （4）系統(tǒng)誤差

點評 明確實驗原理，根據(jù)相應(yīng)規(guī)律得出表達(dá)式，然后討論．還要知道系統(tǒng)誤差和偶然誤差的區(qū)別，系統(tǒng)誤差是由于儀器的某些不完善、測量技術(shù)上受到限制或?qū)嶒灧椒ú粔蛲晟茮]有保證正確的實驗條件等原因產(chǎn)生，如停表測時間時，停表不準(zhǔn)確，慢了，測的時間間隔總是偏�。�偶然誤差的特點是它的隨機(jī)性．如果我們對一些物理量只進(jìn)行一次測量，其值可能比真值大也可能比真值小，這完全是偶然的，產(chǎn)生偶然誤差的原因無法控制，所以偶然誤差總是存在，通過多次測量取平均值可以減小偶然誤差，但無法消除．既然是誤差就不可消除，只能是改進(jìn)方法，多次做試驗，以減小誤差．