Question

9．在探究功與速度變化關系的實驗中準備了如圖1所示的裝置．
（1）先將1條橡皮筋套在釘子上，小物塊在橡皮筋的作用下彈出，之后平拋落到水平地面上，落點記為P₁；
（2）在釘子上分別套上2條、3條、4條…同樣的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的長度都保持一致，重復步驟（1），小物塊落點分別記為P₂、P₃、P₄…；
①為了求出小物塊被橡皮筋彈出后的動能（重力加速度g已知），需要測量的物理量有ADE
A．小物塊的質量
B．橡皮筋的原長
C．橡皮筋的伸長量
D．桌面到地面的高度
E．小物塊拋出點到落地點的水平距離
②將幾次實驗中橡皮筋對小物塊做功分別記為W₁、W₂、W₃、…，小物塊拋出點到落地點的水平距離分別記為L₁、L₂、L₃、…．若功與速度的平方成正比，則應以W為縱坐標、L²為橫坐標作圖，才能得到一條直線．
③某同學按照②中的要求作出圖象，發(fā)現圖象是一條沒有通過坐標原點的直線（見圖2），造成這種結果的原因可能是物塊在桌面上受到摩擦力作用（寫一條原因即可）

Answer 1

分析 ①根據實驗原理確定需要測量的物理量；
②應用動能定理求出圖象的函數表達式，然后分析答題；
③物塊被彈出后字桌面上運動過程要克服阻力做功，使測出的速度變小，動能變小，從而造成實驗誤差．

解答 解：（2）①實驗需要測出物塊的動能，需要知道物塊的質量與速度，物塊離開桌面后做平拋運動，要求其速度需要測出桌面的高度與物塊做平拋運動的水平位移，故需要測量的量為：ADE；
②物塊離開桌面后做平拋運動，豎直方向：h=$\frac{1}{2}$gt²，水平方向：L=vt，物塊的速度：v=L，$\sqrt{\frac{g}{2h}}$，由動能定理得：W=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{mg}{4h}$L²，應作出W-L²圖象；③物塊離開橡皮筋后再桌面上運動過程受到摩擦力作用，要克服摩擦力做功，實驗所測物塊的速度偏小，物塊獲得的動能小于橡皮筋做功，在W-L²圖象的縱軸上有截距．
故答案為：（2）①ADE；②L²；③物塊在桌面上受到摩擦力作用．

點評 本題考查了求實驗需要測量的量、實驗數據處理、實驗誤差分析等問題，分析清楚題意與圖示實驗裝置理解實驗原理是解題的前提與關鍵，理解實驗原理后由于平拋運動規(guī)律與動能定理可以解題．