Question

16．某同學(xué)利用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系．其實(shí)驗(yàn)步驟如下：
a．小物塊在橡皮筋的作用下彈出，沿水平桌面滑行，之后平拋落至水平地面上，落點(diǎn)記為M₁；
b．在釘子上分別套上2條、3條、4條…同樣的橡皮筋，每次都降小物塊拉倒虛線上的同一位置，重復(fù)步驟（a），小物塊落點(diǎn)分別記為M₂、M₃、M₄…；
c．測量相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．
（1）為求出小物塊拋出時(shí)的動(dòng)能，除了需要測量小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離x外，下列物理量中還需要測量的有DE（填正確答案標(biāo)號）．
A．橡皮筋的原長l₀                   B．橡皮筋的伸長量△l        
D．小物塊的質(zhì)量m                   E．桌面到地面的高度h 
（2）將幾次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋對小物塊做功分別記為W₁、W₂、W₃、…，小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離分別記為x₁、x₂、x₃、…．若功與速度的平方成正比，則應(yīng)以W、x的關(guān)系曲線中，應(yīng)以W為縱坐標(biāo)、x²為橫坐標(biāo)作圖，才能得到一條直線．
（3）由于測量小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離x引起的誤差屬于偶然誤差（填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）；由于小物塊與桌面之間的摩擦不能忽略，則由此引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差（填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）．

Answer 1

分析 （1）要測出物塊的動(dòng)能需要知道物塊質(zhì)量與物塊的速度，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析答題．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理應(yīng)用動(dòng)能定理求出函數(shù)表達(dá)式，然后分析答題．
（3）由于測量、讀數(shù)等原因造成的誤差是偶然誤差，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)造成的誤差是系統(tǒng)誤差，根據(jù)題意分析答題．

解答 解：（1）物塊離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，要測出物塊離開桌面時(shí)的速度，需要測出物塊做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移與桌面的高度，要求物塊的動(dòng)能還需要測出物塊的質(zhì)量，故選DE．
（2）物塊做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向：h=$\frac{1}{2}$gt²，運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$，物塊的初速度：v=$\frac{x}{t}$=x$\sqrt{\frac{g}{2h}}$，
由動(dòng)能定理得：W=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{mg}{4h}$x²，為方便實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，使作出的圖象直觀，應(yīng)作出W-x²圖象，x²作為橫坐標(biāo)．
（3）由于測量小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離x引起的誤差屬于偶然誤差；由于小物塊與桌面之間的摩擦不能忽略，則由此引起的誤差屬系統(tǒng)誤差．
故答案為：（1）DE；（2）x²；（3）偶然誤差，系統(tǒng)誤差．

點(diǎn)評 本題考查了探究功與速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)情景理解其實(shí)驗(yàn)原理是解題的前提與關(guān)鍵，理解實(shí)驗(yàn)原理后根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理一樣翩翩運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)能定理可以解題；對應(yīng)實(shí)驗(yàn)題一定要理解其實(shí)驗(yàn)原理．