Question

某興趣小組通過物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，探究“合外力做功和物體速度v變化的關(guān)系”．實(shí)驗(yàn)開始前，他們提出了以下幾種猜想：①Wα

v

②Wαv③Wαv²．
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，每次實(shí)驗(yàn)物體都從不同位置處由靜止釋放．

（1）實(shí)驗(yàn)中是否需要測(cè)出木板與水平面的夾角？

不需要

．
（2）同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下表格來記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．其中L₁、L₂、L₃、L₄…，代表物體分別從不同高度處無初速釋放時(shí)初始位置到速度傳感器的距離，v₁、v₂、v₃、v₄…，表示物體每次通過Q點(diǎn)的速度．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	…
L	L1	L2	L3	L4	…
v	v1	v2	v3	v4	…

他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L-v圖象，由圖象形狀得出結(jié)論論Wαv²．
他們的做法是否合適，并說明理由？

不合適．由曲線不能直接確定函數(shù)關(guān)系，應(yīng)進(jìn)一步繪制L-v²圖象

．
（3）在此實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力大小

不會(huì)

（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）影響得出的探究結(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）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，所以不需要測(cè)出木板與水平面的夾角．
（2）在數(shù)據(jù)處理中，由曲線不能直接確定函數(shù)關(guān)系，一般都是在直線上確定各個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系，所以該方法是不合適的，應(yīng)進(jìn)一步繪制L-v²圖象．
（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．
故答案為：（1）不需要．（2）不合適．由曲線不能直接確定函數(shù)關(guān)系，應(yīng)進(jìn)一步繪制L-v²圖象．（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．