Question

12．某高一興趣小組設(shè)計(jì)了“探究”的實(shí)驗(yàn)方案：
①在學(xué)校操場的跑道上畫一道起點(diǎn)線；
②騎上自行車用較快速度駛過起點(diǎn)線，同時(shí)從車把手處自由釋放一金屬小球；
③車駛過起點(diǎn)線后就不再蹬自行車腳蹬，讓車依靠慣性沿直線繼續(xù)前進(jìn)；
④待車停下，記錄自行車停下時(shí)的位置；
⑤用卷尺量出起點(diǎn)線到金屬小球落地點(diǎn)間的距離s、起點(diǎn)線到終點(diǎn)的距離L及車把手處離地高度h．
若自行車在行駛中所受的阻力為f并保持恒定，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g，那么：
（1）自行車經(jīng)過起點(diǎn)線時(shí)的速度v=$s\sqrt{\frac{g}{2h}}$；（用已知的物理量和所測量得到的物理量表示）
（2）自行車進(jìn)過起點(diǎn)線后克服阻力做的功W=fL；（用已知的物理量和所測量得到的物理量表示）
（3）要比較自行車的動(dòng)能減小量與其克服阻力做功的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中除計(jì)算（1）（2）的結(jié)果，還要測量s、L．

Answer 1

分析 （1）橡皮泥釋放后作平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋知識(shí)求出橡皮筋的初速度便知道了自行車經(jīng)過起點(diǎn)線的速度．
（2）由于車駛過起點(diǎn)線后就不再蹬自行車腳蹬，讓車依靠慣性沿直線繼續(xù)前進(jìn)，因此該過程中只有阻力做功，
（3）根據(jù)（1）（2）所寫表達(dá)式，即可正確解答本題．

解答 解：（1）釋放橡皮筋時(shí)的速度與車速相等，橡皮泥做平拋運(yùn)動(dòng)，有：
s=vt
$h=\frac{1}{2}g{t}^{2}$
所以解得：v=$s\sqrt{\frac{g}{2h}}$．
（2）由于阻力是恒定的因此阻力做功為：W=fL．
（3）由于車把手到地面的高度是一定的，阻力是恒定的，因此每次試驗(yàn)只要測量m、s和L即可．
故答案為：（1）$s\sqrt{\frac{g}{2h}}$．（2）fL．（3）m、s、L．

點(diǎn)評(píng) 本題為創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，是教材中沒有的，對于這類實(shí)驗(yàn)，要根據(jù)題目敘述，明確了實(shí)驗(yàn)原理便找到了解決問題的突破口．