Question

【題目】在“探究功與物體速度變化關系”的實驗中，某實驗研究小組的實驗裝置如圖甲所示，彈簧與木塊接觸但并沒有栓連．木塊從點靜止釋放后，在１根彈簧作用下彈出，沿足夠長的木板運動到點停下，點為彈簧原長時所處的位置，測得的距離為，并記錄此過程中彈簧對木塊做的功為。用完全相同的彈簧2根、3根并列在一起進行第2次、第三次實驗，每次實驗木塊均從點釋放，木塊分別運動到停下，測得的距離分別為作出彈簧對木塊做功與木塊停下的位置距點的距離的圖象如圖乙所示。

（1）根據圖線分析，彈簧對木塊做功與木塊在點的速度之間的關系為________。

（2）圖線不通過原點的原因是_____________。

（3）彈簧的壓縮的長度為___________。

Answer 1

【答案】 （1）與成線性關系 （2）未計木塊通過段時摩擦力對木塊做功 （3）3cm

【解析】木塊在平衡位置處獲得最大速度，之后與彈簧分離，在摩擦力作用下運動到B位置停下，由O到B根據動能定理：-fL=0-mv02，故L∝v02；對全過程應用動能定理有：W-fLOA-fL=0即W=fL+fLOA結合數學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）由動能定理知L∝v02，由圖線知W與L成線性變化，因此W與v02也應成線性關系，即W∝v2
（2）根據動能定理全過程的表達式，所以W-L圖線不通過原點，是因為未計木塊通過AO段時，摩擦力對木塊所做的功．
（3）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