Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置，探究木塊在木板上滑動(dòng)至停止的過(guò)程中，物塊克服摩擦力做的功與木塊滑上木板時(shí)初速度大小的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．將彈簧左端固定在平臺(tái)上，右端自然伸長(zhǎng)到平臺(tái)右側(cè)O點(diǎn)，木板緊靠平臺(tái)，其上表面與P、Q在同一水平面上．使木塊壓縮彈簧自由端至P點(diǎn)后由靜止釋放，木塊最終停在木板上的B點(diǎn)，記下P點(diǎn)并測(cè)出OB間的距離L．

B．去掉木板再使木塊將彈簧壓縮至P點(diǎn)并由靜止釋放，測(cè)出木塊做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x．

C．改變由靜止釋放木塊的位置，以獲取多組L、x數(shù)據(jù)．

D．用作圖象的辦法，探求L—x關(guān)系，得出結(jié)論．

（1）A、B兩步中，均使彈簧壓縮到同一點(diǎn)P的目的是___________________________．

（2）本實(shí)驗(yàn)中，是否必須測(cè)出圖中h的具體數(shù)值? ________ (填“是”或“否”)．

（3）實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)，作出L—x2圖象如右圖所示，據(jù)此，實(shí)驗(yàn)小組可得出的結(jié)論為：_______________________．

Answer 1

【答案】 保證木塊做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度與木塊滑上木板時(shí)的初速度相等 否 木塊克服摩擦力做的功與木塊滑上木板時(shí)的初速度的平方成正比

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)要保證木塊的初速度相等，A、B兩步中，均使彈簧壓縮到同一點(diǎn)P的目的是保證木塊做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度與木塊滑上木板時(shí)的初速度相等。

（2）木塊離開(kāi)平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于拋出點(diǎn)的高度一定，木塊在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，木塊的水平位移與時(shí)間成正比，實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)出平臺(tái)的高度h。
（3）設(shè)木塊做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則木塊的水平位移x=vt，木塊在水平木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由動(dòng)能定理得：，可得：，m、f、t是常數(shù)，設(shè)，則L=kx2，k是常數(shù)，則L與x2成正比，即摩擦力對(duì)木塊做的功形與木塊滑上木板時(shí)的初速度平方成正比。