Question

16．某實驗小組采用如圖甲所示的裝置來探究“功與速度變化的關(guān)系”，實驗中，小車經(jīng)過光電門時，鉤碼尚未到達地面．

（1）實驗步驟如下：
第一步：用螺旋測微器測得擋光片的寬度d如圖乙所示，則d=5.695mm．
第二步：把擋光片固定在小車上，把小車放到軌道上，用細線一端與小車連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤，
第三步：保持軌道水平，在砝碼盤里放適量砝碼，讓小車由靜止開始做勻加速運動，釋放后，記錄光電門的擋光時間t，測出光電門距離擋光片前端的距離x，
第四步：小車仍由同一點靜止釋放，僅移動光電門，改變x，多次實驗并記錄數(shù)據(jù)，
第五步：關(guān)閉電源，通過分析小車位移與速度變化的關(guān)系來研究合外力做功與速度變化的關(guān)系．
（2）實驗中，該小組同學通過研究小車位移x與擋光時間t的關(guān)系從而得到合外力做功與
速度變化的關(guān)系，為了使圖象呈現(xiàn)線性關(guān)系，該組同學應(yīng)作D圖象．（填序號）
A．x一t    B．x一$\frac{1}{t}$    C．x一t²    D．x一$\frac{1}{{t}^{2}}$．

Answer 1

分析 （1）由螺旋測微器讀出整毫米數(shù)，由可動刻度讀出毫米的小部分．即可得到擋光片的寬度；
（2）由于遮光條通過光電門的時間極短，可以用平均速度表示瞬時速度，根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合動能定理列式，聯(lián)立方程求解．

解答 解：（1）由螺旋測微器讀出整毫米數(shù)為5.5mm，由可動刻度讀出毫米的小部分為19.5×0.01=0.195mm．則擋光片的寬度為d=5.5mm+0.195mm=5.695mm；  
（2）設(shè)勻加速運動的加速度為a，根據(jù)動能定理得：
$max=\frac{1}{2}{mv}^{2}$
其中v=$（\fracqyuaeiq{t}）^{2}$
解得：x=$\frac{a6wsgqc^{2}}{2a}•\frac{1}{{t}^{2}}$，
由于只改變x，則加速度a不變，為了使圖象呈現(xiàn)線性關(guān)系，該組同學應(yīng)作x-$\frac{1}{{t}^{2}}$圖象，故D正確．
故選：D
故答案為：（1）5.695；（2）D

點評 常用儀器的讀數(shù)要掌握，這是物理實驗的基礎(chǔ)，知道光電門測速的原理，用平均速度表示瞬時速度，難度適中．