Question

在“探究功與物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)研究小組的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．木塊從A點(diǎn)靜止釋放后，在一根彈簧作用下彈出，沿足夠長的木板運(yùn)動到B₁點(diǎn)停下，O點(diǎn)為彈簧原長時所處的位置，測得OB₁的距離為L₁，并記錄此過程中彈簧對木塊做的功為W₁．用完全相同的彈簧2根、3根…并列在一起都使木塊由A點(diǎn)靜止釋放，進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)并記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)，作出彈簧對木塊做功W與木塊停下的位置距O點(diǎn)的距離L的圖象如圖乙所示．

請回答下列問題：

（1）W﹣L圖線為什么不通過原點(diǎn)？           ．

（2）彈簧被壓縮的長度L_OA=    cm．

Answer 1

考點(diǎn)：  探究功與速度變化的關(guān)系．

專題：  實(shí)驗(yàn)題．

分析：  根據(jù)動能定理找出L與的關(guān)系，然后結(jié)合圖象W﹣L的關(guān)系找出W與的關(guān)系，結(jié)合數(shù)學(xué)解析式判斷圖象中斜率為摩擦力大小、截距等于OA段摩擦力做的功．

解答：  解：木塊在平衡位置處獲得最大速度，之后與彈簧分離，在摩擦力作用下運(yùn)動到B位置停下，由O到B根據(jù)動能定理：﹣fL=0﹣mv₀²，故L∝；

對全過程應(yīng)用動能定理有：W﹣fL_OA﹣fL=0，即W=fL+fL_OA結(jié)合數(shù)學(xué)解析式判斷圖象中斜率為摩擦力大小、截距等于OA段摩擦力做的功．

 （1）根據(jù)動能定理全過程的表達(dá)式，所以W﹣L圖線不通過原點(diǎn)，是因?yàn)槲从嬆緣K通過AO段時，摩擦力對木塊所做的功．

（2）圖中W軸上的斜率等于摩擦力大小，即f=N，截距等于摩擦力做的功J，則L_OA==0.03m=3cm

故答案為：（1）由于木塊通過AO段時，摩擦力對木塊做了功或W不為總功．（2）3

點(diǎn)評：  本題考查了創(chuàng)新方法探究功與速度的關(guān)系，關(guān)鍵是列出兩個動能定理方程然后結(jié)合數(shù)學(xué)函數(shù)進(jìn)行分析出截距與斜率的物理意義，有些難度．