Question

某興趣小組通過物塊在斜面上運動的實驗，探究“合外力做功和物體速度v變化的關系”．實驗開始前，他們提出了以下幾種猜想：①Wα

v

②Wαv③Wαv²．
他們的實驗裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器，每次實驗物體都從不同位置處由靜止釋放．

（1）實驗中是否需要測出木板與水平面的夾角？

不需要

．
（2）同學們設計了以下表格來記錄實驗數據．其中L₁、L₂、L₃、L₄…，代表物體分別從不同高度處無初速釋放時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Q點的速度．

實驗次數	1	2	3	4	…
L	L1	L2	L3	L4	…
v	v1	v2	v3	v4	…

他們根據實驗數據繪制了如圖乙所示的L-v圖象，由圖象形狀得出結論論Wαv²．
他們的做法是否合適，并說明理由？

不合適．由曲線不能直接確定函數關系，應進一步繪制L-v²圖象

．
（3）在此實驗中，木板與物體間摩擦力大小

不會

（選填“會”或“不會”）影響得出的探究結果．

Answer 1

分析：通過實驗來探究“合外力做功和物體速度變化的關系”．每次實驗物體從不同初位置處靜止釋放，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．根據實驗數據列出數據表并描點作出圖象，從而找到位移與速度變化的關系，在運動過程中，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系．因此在實驗中物體與木板間的摩擦力不會影響探究的結果．

解答：解：（1）通過實驗來探究“合外力做功和物體速度變化的關系”．每次實驗物體從不同初位置處靜止釋放，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．根據實驗數據列出數據表并描點作出圖象，從而找到位移與速度變化的關系，所以不需要測出木板與水平面的夾角．
（2）在數據處理中，由曲線不能直接確定函數關系，一般都是在直線上確定各個物理量之間的函數關系，所以該方法是不合適的，應進一步繪制L-v²圖象．
（3）在運動過程中，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系．因此在實驗中物體與木板間的摩擦力不會影響探究的結果．
故答案為：（1）不需要．（2）不合適．由曲線不能直接確定函數關系，應進一步繪制L-v²圖象．（3）不會．

點評：通過實驗數據列表、描點、作圖從而探究出問題的結論．值得注意的是：由于合力恒定，因此合外力做的功與發生的位移是成正比．故可先探究位移與速度變化有何關系．