Question

12．
某興趣小組準備探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”，實驗前組員們對初速為O的物體提出了以下幾種猜想：
①W∝v；②W∝v²；③W∝$\sqrt{v}$為了驗證猜想，他們設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置．PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個光電計時器（用來測量物體上的遮光片通過光電門時的擋光時間）．
（1）如果物體上的遮光片寬度為d，某次物體通過光電計時器擋光時間為△t，則物體通過光電計時器時的速度v=$\fracga27nar{△t}$
（2）實驗過程中，讓物體分別從不同高度無初速釋放，測出物體初始位置到光電計時器的距離L₁、L₂、L₃、L₄…，讀出物體每次通過光電計時器的擋光時間，從而 計算出物體通過光電計時器時的速度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）實驗中，物體與木板間摩擦力不會（選填“會”或“不會”）影響探究的結(jié)果．

Answer 1

分析 通過實驗來探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”．每次實驗物體從不同初位置處靜止釋放，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)實驗數(shù)據(jù)列出數(shù)據(jù)表并描點作出圖象，從而找到位移與速度變化的關(guān)系，在運動過程中，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．因此在實驗中物體與木板間的摩擦力不會影響探究的結(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時器擋光時間為△t，則物體通過光電計時器時的速度：v=$\frackit2yxf{△t}$；
（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，因此不會影響探究的結(jié)果．
故答案為：（1）$\frac7qbhnrx{△t}$；（2）A；（3）不會．

點評 過實驗數(shù)據(jù)列表、描點、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．