Question

7．如圖1所示，是小王同學(xué)做“探究做功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置．AB是下端安裝有光電門的斜面，斜面AB上釘了一刻度尺，刻度起點(diǎn)0正好在光電門處，當(dāng)光電門中有物體通過時(shí)，與之連接的數(shù)字計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）能夠顯示擋光條的擋光時(shí)間．實(shí)驗(yàn)中，將AB放在水平桌面上，A端用物塊墊高，將滑塊在斜面上由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄擋光時(shí)間．

①用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條寬度如圖2，其讀數(shù)為0.460cm；
②將擋光條粘在滑塊上，讓滑塊從斜面某處由靜止滑下，滑塊通過光電門時(shí)，數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示擋光時(shí)間為2.0×10^-3s，則小滑塊的速度為2.3m/s．
③要研究“功與速度變化的關(guān)系”只要研究每次從靜止下滑時(shí)的長度與到達(dá)光電門的速度的關(guān)系即可，這是因?yàn)楦鶕?jù)動(dòng)能定理可知$W=FL=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，因?yàn)槲矬w在運(yùn)動(dòng)中受到的合力不變，故只要研究每次從靜止下滑時(shí)的長度L與到達(dá)光電門的速度v的關(guān)系即可．
④重復(fù)上面的②，并記下滑塊每次下滑時(shí)對(duì)應(yīng)的刻度尺上的刻度值L（即滑塊與光電門的距離），根據(jù)每次的速度v及L作出了v與L關(guān)系的圖象下列正確的是C．

Answer 1

分析 游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)等于游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．根據(jù)較短時(shí)間內(nèi)的平均速度可以表示瞬時(shí)速度求出瞬時(shí)速度．根據(jù)動(dòng)能定理可知$W=FL=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，因?yàn)槲矬w在運(yùn)動(dòng)中受到的合力不變，故只要研究每次從靜止下滑時(shí)的長度L與到達(dá)光電門的速度v的關(guān)系，v²-L是一條過原點(diǎn)的直線，而v-L的關(guān)系圖線應(yīng)是向下彎曲的圖象．

解答 解：（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為4mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×12=0.60mm，所以d=4mm+0.60mm=4.60mm=0.460cm．
（2）因?yàn)檩^短時(shí)間內(nèi)的平均速度可以表示瞬時(shí)速度，得：v=$\frackqzv2de{△t}$=$\frac{0.460×1{0}^{-2}}{2.0×1{0}^{-3}}m/s=2.3m/s$
（3）根據(jù)動(dòng)能定理可知$W=FL=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，因?yàn)槲矬w在運(yùn)動(dòng)中受到的合力不變，故只要研究每次從靜止下滑時(shí)的長度L與到達(dá)光電門的速度v的關(guān)系即可．
（4）根據(jù)$W=FL=\frac{1}{2}m{v}^{2}$可知，v²-L是一條過原點(diǎn)的直線，而v-L的關(guān)系圖線應(yīng)是向下彎曲的圖象，故C正確、ABD均錯(cuò)誤，故選：C．
故答案為：（1）0.460；（2）2.3；（3）根據(jù)動(dòng)能定理可知$W=FL=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，因?yàn)槲矬w在運(yùn)動(dòng)中受到的合力不變，故只要研究每次從靜止下滑時(shí)的長度L與到達(dá)光電門的速度v的關(guān)系即可；（4）C．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)等于游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．以及掌握在較短時(shí)間內(nèi)的平均速度可以表示瞬時(shí)速度．