◎ 题目

气垫导轨工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，故滑块运动时受到的阻力大大减小，可以忽略不计．为了探究做功与物体动能之间的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，滑块的一端与轻弹簧相接，弹簧另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置（如图1），使弹簧处于自然状态时，滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间．实验步骤如下： ①用游标卡尺测量遮光片的宽度d； ②在气垫导轨上适当位置标记一点A（图中未标出，AP间距离远大于d），将滑块从A点由静止释放．由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t； ③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v； ④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③，记录弹簧劲度系数及相应的速度v，如下表所示： 弹簧劲度系数 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）测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图2所示，读得d=______m； （2）用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v=______； （3）已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中，弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，根据表中记录的数据，可得出弹簧对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是______．

◎ 答案

（1）读数：1.9cm-3×0.9mm=1.63cm=1.63×10-2m （2）由于宽度较小，时间很短，所以瞬时速度接近平均速度，则v= d t （3）由数据可知速度的平方与劲度系数成正比，而弹簧对滑块做的功与劲度系数成正比，则弹簧对滑块做的功与劲度系数也成正比．即W与v2成正比 故答案为1.63×10-2m；v= d t ；W与v2成正比

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“气垫导轨工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，故滑块运动时受到的阻力大大减小，可以忽略不计…”主要考查了你对  【实验：探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。