Question

（6分）

氣墊導軌工作時，空氣從導軌表面的小孔噴出，在導軌表面和滑塊內表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導軌表面直接接觸，故滑塊運動時受到的阻力大大減小，可以忽略不計。為了探究做功與物體動能之間的關系，在氣墊導軌上放置一帶有遮光片的滑塊，滑塊的一端與輕彈簧相接，彈簧另一端固定在氣墊導軌的一端，將一光電門P固定在氣墊導軌底座上適當位置(如圖1)，使彈簧處于自然狀態時，滑塊上的遮光片剛好位于光電門的擋光位置，與光電門相連的光電計時器可記錄遮光片通過光電門時的擋光時間。實驗步驟如下：

①用游標卡尺測量遮光片的寬度d；

②在氣墊導軌上適當位置標記一點A（圖中未標出，AP間距離遠大于d），將滑塊從A點由靜止釋放．由光電計時器讀出滑塊第一次通過光電門時遮光片的擋光時間t；

③利用所測數據求出滑塊第一次通過光電門時的速度v；

④更換勁度系數不同而自然長度相同的彈簧重復實驗步驟②③，記錄彈簧勁度系數及相應的速度v，如下表所示：

彈簧勁度系數	k	2k	3k	4k	5k	6k
v （m/s）	0.71	1.00	1.22	1.41	1.58	1.73
v2  (m2/s2)	0.50	1.00	1.49	1.99	2.49	2.99
v3  (m3/s3)	0.36	1.00	1.82	2.80	3.94	5.18

（1）測量遮光片的寬度時游標卡尺讀數如圖2所示，讀得d＝              m；

（2）用測量的物理量表示遮光片通過光電門時滑塊的速度的表達式v＝             ；

（3）已知滑塊從A點運動到光電門P處的過程中，彈簧對滑塊做的功與彈簧的勁度系數成正比，根據表中記錄的數據，可得出合力對滑塊做的功W與滑塊通過光電門時的速度v的關系是              。

 

Answer 1

 

（1）1.6210^-2 

（2）

（3）W與v²成正比（或W ∝ v²）

解析: