Question

某興趣小組通過物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)，探究“合外力做功與物體動(dòng)能的變化的關(guān)系”。 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，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)時(shí)的速度v），每次實(shí)驗(yàn)，物體從不同高度h處由靜止釋放，但始終保持斜面底邊長L＝0.5 m不變。他們最后做出了如圖乙所示的v²－h(huán)圖像。圖像與橫軸的交點(diǎn)為0.25。

（1）圖像乙不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是___________________________________________。
（2）物塊與斜面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________。
（3）若最后得到的圖像如圖物-9圖丙所示，則可能的原因是（寫出一個(gè)）____________________。
（4）若更換光滑的斜面，重復(fù)上述步驟得到如圖物-9圖乙所示的圖像，圖像的斜率將________。（填“增大”、“減小”、“不變”）

Answer 1

（1）存在摩擦阻力；（2）0.5；（3）釋放物塊時(shí)存在初速度（或者是釋放位置高度大于h）；（4）不變

試題分析：設(shè)斜面的長為s，傾角為θ。由動(dòng)能定理得
（mgsin θ－μmgcos θ）s＝ 即mgh－μmgL＝，v²＝2gh－2μgL
v²與h是一次函數(shù)，不過原點(diǎn)的原因是存在摩擦阻力，由圖像可知，當(dāng)h＝0.25 m時(shí)，v＝0，代入v²＝2gh－2μgL得μ＝0.5，若圖像發(fā)生了彎曲，說明釋放物塊時(shí)存在初速度，或者是釋放位置高度大于h。由v²＝2gh－2μgL知斜率k＝2g為定值，若更換光滑的斜面，圖像的斜率不變。