Question

13．某興趣小組想通過(guò)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變化的關(guān)系”．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，他們提出了以下幾種猜想：①W∝$\sqrt{v}$，②W∝v，③W∝v²．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（用來(lái)測(cè)量物體每次通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度），每次實(shí)驗(yàn)，物體從不同初始位置處由靜止釋放．

同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下表格來(lái)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初始位置處無(wú)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(guò)Q點(diǎn)的速度．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	…
L	L1	L1	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，并得出結(jié)論W∝v²．
（1）你認(rèn)為他們的做法是否合適？不合適
（2）你有什么好的建議？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的大小不會(huì)（填“會(huì)”或“不會(huì)”）影響探究出的結(jié)果．

Answer 1

分析 通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)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(guò)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、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(xiàn)，不能得出結(jié)論W∝v²．為了更直觀(guān)地看出L和v的變化關(guān)系，應(yīng)該繪制L-v²圖象．
（3）重力和摩擦力的總功W也與距離L成正比，因此不會(huì)影響探究的結(jié)果．
故答案為：（1）不合適； （2）應(yīng)進(jìn)一步繪制L-v² 圖象；（3）不會(huì)

點(diǎn)評(píng) 通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列表、描點(diǎn)、作圖從而探究出問(wèn)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．