Question

如果提供你天平、氣墊導(dǎo)軌、數(shù)字計(jì)時器及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)備，請?jiān)O(shè)計(jì)探究功與質(zhì)量、速度間定量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方法．

Answer 1

答案：
解析：

用氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計(jì)時器，可以測出滑塊經(jīng)過導(dǎo)軌上某位置的速度． 　　如下圖所示，滑塊在氣墊導(dǎo)軌上受重力和支持力兩個力的作用，當(dāng)滑塊沿導(dǎo)軌滑行時，滑塊重力沿傾斜導(dǎo)軌方向的分力對滑塊做功．這一分力為，在滑塊經(jīng)過兩光電門的過程中，這一分力所做的功為W＝F1s＝，式中m為滑塊(連同遮光條)的質(zhì)量，可用天平測出；h為墊塊的高度，l為墊塊與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)到導(dǎo)軌底端的距離，s為兩光電門間的距離，均可用刻度尺測出． 　　以v1、v2分別表示滑塊經(jīng)過光電門G1、G2時的速度，根據(jù)固定在滑塊上的兩遮光條的間距和由數(shù)字計(jì)時器顯示的滑塊經(jīng)過光電門G1、G2的時間，即可算出v1、v2． 　　由m、v1、v2組成的式子可能為m(v2－v1)、m(v2－v1)2、m(v22－v12)、m(v2－v1)3、m(v23－v13)… 　　將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別代入以上各式，運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即可發(fā)現(xiàn)功與質(zhì)量、速度間的定量關(guān)系． 　　由于待測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較多，物理量之間的關(guān)系又較復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確測量，同時要把m、h、l、s等量都進(jìn)行變化． 　　探究結(jié)果表明，功與質(zhì)量、速度間存在著如下的定量關(guān)系：W＝m(v22－v12)＝． 　　這就是我們下一節(jié)課要進(jìn)一步研究的動能定理．