Question

（2011?靜安區一模）運動物體的動能E與質量m和速度v有關．某同學猜想動能E與m，v的可能關系為E₁=mv、E₂=m²v、E₃=mv²、E₄=m²v²．現用DIS探究上述關系．
實驗裝置  如圖所示，將揷有擋光片的導軌小車放在安裝有光電門傳感器的水平導軌上，忽略小車與導軌間的摩擦．泡沫摩擦塊置于光電門支架之后，它與導軌間的動摩擦因素為一確定的值．
實驗過程
給小車一個初速度，讓小車通過光電門，然后撞擊泡沫摩擦塊，并推動摩擦塊共同前進距離s，使摩擦塊克服滑動摩擦力做功．建立對應的s-E坐標．
改變小車的質量m、速度v，多次重復上述實驗，利用DIS獲得下圖所示的s-E坐標中的各數據點．
觀察各s-E坐標中的數據點發現僅s-E₃坐標中的數據點的分布是有規律的：幾乎在一直線附近．用正比例擬合后可得擬合直線過原點．

根據實驗過程和實驗數據回答下列問題
（1）光電門傳感器的作用是

測量小車的速度v

（2）實驗中選擇研究s-E圖象，是因為摩擦塊滑動距離s能反映

小車動能的大小

（3）由s-E₃圖線可得到動能E與m，v關系的結論是：

E與mv²成正比

．

Answer 1

分析：（1）光電門可以測出物體通過時的擋光時間，因此可以用物體通過的平均速度來代替瞬時速度；
（2）根據功能關系可知，小車獲得的動能和摩擦塊撞擊后一起減速運動，克服摩擦力做功，運動距離的大小可以反映小車動能的大��；
（3）根據圖線性質可知E與mv²成正比．

解答：解：（1）光電門可以測出物體通過時的擋光時間，因此可以用物體通過的平均速度來代替瞬時速度，因此利用光電門傳感器的作用是測量小車運動的速度大�。�
故答案為：測量小車的速度v． 
（2）根據功能關系可知，小車獲得的動能和摩擦塊撞擊后一起減速運動，克服摩擦力做功，運動距離的大小可以反映小車動能的大�。�
故答案為：小車動能的大�。�
（3）圖線為過原點的直線，因此根據圖線性質可知E與mv²成正比．
故答案為：E與mv²成正比．

點評：本題考查了探究動能定理的過程，正確解答該題的關鍵是明確實驗裝置和實驗原理，然后根據有關數學知識得出結論．