Question

12．
某興趣小組準(zhǔn)備探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)前組員們對(duì)初速為O的物體提出了以下幾種猜想：
①W∝v；②W∝v²；③W∝$\sqrt{v}$為了驗(yàn)證猜想，他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置．PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)光電計(jì)時(shí)器（用來測(cè)量物體上的遮光片通過光電門時(shí)的擋光時(shí)間）．
（1）如果物體上的遮光片寬度為d，某次物體通過光電計(jì)時(shí)器擋光時(shí)間為△t，則物體通過光電計(jì)時(shí)器時(shí)的速度v=$\fracuccwqam{△t}$
（2）實(shí)驗(yàn)過程中，讓物體分別從不同高度無(wú)初速釋放，測(cè)出物體初始位置到光電計(jì)時(shí)器的距離L₁、L₂、L₃、L₄…，讀出物體每次通過光電計(jì)時(shí)器的擋光時(shí)間，從而 計(jì)算出物體通過光電計(jì)時(shí)器時(shí)的速度v₁、v₂、v₃、v₄…，并繪制了如圖乙所示的L-v圖象．為了更直觀地看出L和v的變化關(guān)系，他們下一步應(yīng)該作出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）實(shí)驗(yàn)中，物體與木板間摩擦力不會(huì)（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）影響探究的結(jié)果．

Answer 1

分析 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”．每次實(shí)驗(yàn)物體從不同初位置處?kù)o止釋放，量出初位置到速度傳感器的位移、讀出物體到傳感器位置的速度．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列出數(shù)據(jù)表并描點(diǎn)作出圖象，從而找到位移與速度變化的關(guān)系，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）物體上的遮光片寬度為d，某次物體通過光電計(jì)時(shí)器擋光時(shí)間為△t，則物體通過光電計(jì)時(shí)器時(shí)的速度：v=$\fracqq0mgcy{△t}$；
（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，故選：A；
（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）$\fracm8squmc{△t}$；（2）A；（3）不會(huì)．

點(diǎn)評(píng) 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．