Question

【題目】某實驗小組利用如圖所示裝置，探究木塊在木板上滑動至停止的過程中，物塊克服摩擦力做的功與木塊滑上木板時初速度大小的關系．實驗步驟如下：

A．將彈簧左端固定在平臺上，右端自然伸長到平臺右側O點，木板緊靠平臺，其上表面與P、Q在同一水平面上．使木塊壓縮彈簧自由端至P點后由靜止釋放，木塊最終停在木板上的B點，記下P點并測出OB間的距離L．

B．去掉木板再使木塊將彈簧壓縮至P點并由靜止釋放，測出木塊做平拋運動的水平位移x．

C．改變由靜止釋放木塊的位置，以獲取多組L、x數據．

D．用作圖象的辦法，探求L—x關系，得出結論．

（1）A、B兩步中，均使彈簧壓縮到同一點P的目的是___________________________．

（2）本實驗中，是否必須測出圖中h的具體數值? ________ (填“是”或“否”)．

（3）實驗小組根據測得數據，作出L—x2圖象如右圖所示，據此，實驗小組可得出的結論為：_______________________．

Answer 1

【答案】 保證木塊做平拋運動的初速度與木塊滑上木板時的初速度相等 否 木塊克服摩擦力做的功與木塊滑上木板時的初速度的平方成正比

【解析】（1）實驗要保證木塊的初速度相等，A、B兩步中，均使彈簧壓縮到同一點P的目的是保證木塊做平拋運動的初速度與木塊滑上木板時的初速度相等。

（2）木塊離開平臺后做平拋運動，由于拋出點的高度一定，木塊在空中的運動時間相等，木塊的水平位移與時間成正比，實驗不需要測出平臺的高度h。
（3）設木塊做平拋運動的初速度為v，運動時間為t，則木塊的水平位移x=vt，木塊在水平木板上運動時，由動能定理得：，可得：，m、f、t是常數，設，則L=kx2，k是常數，則L與x2成正比，即摩擦力對木塊做的功形與木塊滑上木板時的初速度平方成正比。