◎ 题目

如图1所示是小徐同学做“探究做功与速度变化的关系”的实验装置．他将光电门固定在直轨道上的O点，用同一重物通过细线拉同一小车，每次小车都从不同位置由静止释放，各位 置A、B、C、D、E、F、G（图中只标出了O、G）离O点的距离d分别为8cm、16cm、24cm、32cm、40cm、48cm，56cm． （1）该实验是否需要测量重物的重力______（填“需要”或“不需要”）； （2）该实验是否必须平衡摩擦力？______（填“是”或“否”）； （3）为了探究做功与速度变化的规律，依次得到的实验数据记录如表所示．请选取其中最合适的两行数据在答题卷的方格纸内描点作图． （4）从图2的图象得到的直接结论是______，从而间接得到做功与物体速度变化的规律是______． 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 d/×10-2m 8.00 16.00 24.00 32.00 40.00 48.00 56.00 v/（m/s） 0.49 0.69 0.85 0.99 1.09 1.21 1.50 v2/（m/s）2 0.24 0.48 0.72 0.98 1.19 1.46 2.25 v /（m/s） 3 2 0.70 0.83 0.92 1.00 1.04 1.10 1.23

◎ 答案

（1）该实验中，根据W=Fs，F=ma和s= v 2t - v 20 2a ，可得，Fs= 1 2 m v 2t - 1 2 m v 20 ，即外力做功与物体的质量无关，实验不需要测量物体的质量（重力）； （2）该实验中已经测量了物体的位移与速度，来探究合外力与物体的速度的变化关系，所以是否存在摩擦力对该实验没有影响．故不需要平衡摩擦力． （3）根据表格中记录的数据可得，物体的位移d与物体的速度、以及速度的平方根都不存在正比例的关系，与速度的平方接近正比例关系，所以可选择v2为坐标系的纵坐标．将表格中的数据在d-v2坐标系中描点连线如图． （4）从图2的图象得到的直接结论是d与v2成正比；从而间接得到做功与物体速度变化的规律是合外力做功与v2成正比． 故答案为：（1）不需要；（2）否；（3）如图；（4）d与v2成正比，合外力做功与v2成正比．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图1所示是小徐同学做“探究做功与速度变化的关系”的实验装置．他将光电门固定在直轨道上的O点，用同一重物通过细线拉同一小车，每次小车都从不同位置由静止释放，各位置A、B…”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。