Question

6．某興趣小組在做“探究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①所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，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)出物體初始位置到速度傳感器的距離和讀出速度傳感器的讀數(shù)就行了，另一位同學(xué)認(rèn)為可以采納該同學(xué)的建議．

（1）你認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)中是否需要測(cè)量物體的質(zhì)量？不需要（答“需要”或“不需要”）
（2）讓物體分別從不同高度無初速度釋放，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②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)讀出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)影響．（答“會(huì)影響”或“不會(huì)影響”）

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”，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，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）若只有重力做功，則：$\frac{1}{2}$$mgLsinθ=\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）采用表格方法記錄數(shù)據(jù)，合理繪制的L-v圖象是曲線，不能得出結(jié)論W∝v²．為了更直觀地看出L和v的變化關(guān)系，應(yīng)該繪制L-v²圖象．
（3）重力和摩擦力的總功W也與距離L成正比，因此不會(huì)影響探究的結(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．