Question

8．某實驗小組設計了如圖甲所示的試驗裝置來做“探究做功和物體速度變化關系”的試驗；試驗裝置中PQ為一塊傾斜放置的光滑的木板，在其上固定一個光電門，用來測量物塊上遮光條通過光電門的時間；

（1）若用游標卡尺測量遮光條的寬度，如圖乙所示，則遮光條的寬度為d=1.8mm，遮光條通過光電門時，顯示時間為t=0.002s，則物塊通過光電門時的瞬時速度為0.9m/s．
（2）讓物塊分別從不同高度無初速釋放，測出物塊釋放的初位置到光電門的距離l₁、l₂、l₃…．，讀出物塊上遮光條每次通過光電門的時間，計算出物塊上遮光條每次通過光電門的速度v₁、v₂、v₃…．，并繪制了如圖丙所示的L-v圖象；若為了更直觀地看出L和v的變化關系，下列應該做出D．
A．L-$\frac{1}{v}$圖象       B．L-$\frac{1}{{v}^{2}}$圖象      C．L-v圖象     D．L-v²圖象．

Answer 1

分析 （1）游標卡尺的讀數等于主尺讀數和游標尺讀數之和，因為遮光條的寬度很窄，所以物塊通過光電門的瞬時速度$v=\fracp9vv5xb5{△t}$
（2）L-v圖象是曲線，圖象的形狀是拋物線，不能得出結論W∝${v}_{\;}^{2}$，為了能更直觀看出L和v的變化關系，應作$L-{v}_{\;}^{2}$圖象；

解答 解：（1）可讀出遮光條的寬度為d=0.1cm+0.1mm×8=1.8mm
物塊通過光電門時的瞬時速度為：$v=\fracp9vv5xb5{t}=\frac{1.8×1{0}_{\;}^{-3}}{0.002}m/s=0.9m/s$
（2）由運動學公式可知：${v}_{\;}^{2}=2aL$，則為了更直觀地看出L和v的變化關系，下面應該做出$L-{v}_{\;}^{2}$圖象，故D正確；
故選：D
故答案為：（1）1.8；0.9 （2）D

點評 此題考查了探究做功和物體速度變化關系實驗，關鍵是搞清實驗的原理，知道物塊經過遮光條的平均速度等于物塊的瞬時速度，能用圖象法來研究實驗的數據．