Question

10．某學(xué)習(xí)小組在“探究功與速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中采用額如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）將氣墊導(dǎo)軌接通氣泵，通過調(diào)平螺絲調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使之水平，檢查導(dǎo)軌是否調(diào)平的方法是接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，滑塊基本保持靜止說明導(dǎo)軌是光滑的（或接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，滑塊能基本做勻速直線運(yùn)動(dòng)）
（2）如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度△d=0.570cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)，將橡皮條掛在滑塊的掛鉤上，向后（向右）拉伸一定的距離，并做好標(biāo)記，以保證每次拉伸的距離恒定，現(xiàn)測(cè)得掛一根橡皮條時(shí)滑塊彈離橡皮條后，經(jīng)過光電門1和光電門2的時(shí)間均為△t，則滑塊最后勻速運(yùn)動(dòng)的速度表達(dá)式為v=$\frac{△d}{△t}$（用字母表示）
（3）逐條增加橡皮條，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)．記錄每次遮光條經(jīng)過光電門1的時(shí)間，并計(jì)算出對(duì)應(yīng)的速度，則畫出的W-v²圖象應(yīng)是過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條傾斜直線．

Answer 1

分析 （1）明確實(shí)驗(yàn)原理以及氣墊導(dǎo)軌裝置的特點(diǎn)可正確解答；
（2）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．由于遮光條通過光電門的時(shí)間極短，可以用平均速度表示瞬時(shí)速度；
（3）根據(jù)動(dòng)能定理分析即可求解

解答 解：（1）氣墊導(dǎo)軌可以認(rèn)為是光滑的，在判斷其是否水平時(shí)可以采取的方法是：接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，滑塊基本保持靜止說明導(dǎo)軌是光滑的（或接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，滑塊能基本做勻速直線運(yùn)動(dòng)）．
（2）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為5mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×14mm=0.70mm，所以最終讀數(shù)為5.70mm=0.570cm．
由于遮光條通過光電門的時(shí)間極短，可以用平均速度表示瞬時(shí)速度，所以v=$\frac{△d}{△t}$，
（3）根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力做的功應(yīng)等于物體動(dòng)能的變化量，所以畫出的W-v²圖象應(yīng)是過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條傾斜直線．
故答案為：（1）接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，滑塊基本保持靜止說明導(dǎo)軌是光滑的（或接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，滑塊能基本做勻速直線運(yùn)動(dòng)）；（2）0.570；$\frac{△d}{△t}$；（3）過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條傾斜直線．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是知道游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，知道極限思想在物理中的運(yùn)用，知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度，難度適中．