Question

（2011?靜安區(qū)一模）運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)能E與質(zhì)量m和速度v有關(guān)．某同學(xué)猜想動(dòng)能E與m，v的可能關(guān)系為E₁=mv、E₂=m²v、E₃=mv²、E₄=m²v²．現(xiàn)用DIS探究上述關(guān)系．
實(shí)驗(yàn)裝置  如圖所示，將揷有擋光片的導(dǎo)軌小車放在安裝有光電門傳感器的水平導(dǎo)軌上，忽略小車與導(dǎo)軌間的摩擦．泡沫摩擦塊置于光電門支架之后，它與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因素為一確定的值．
實(shí)驗(yàn)過程
給小車一個(gè)初速度，讓小車通過光電門，然后撞擊泡沫摩擦塊，并推動(dòng)摩擦塊共同前進(jìn)距離s，使摩擦塊克服滑動(dòng)摩擦力做功．建立對(duì)應(yīng)的s-E坐標(biāo)．
改變小車的質(zhì)量m、速度v，多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，利用DIS獲得下圖所示的s-E坐標(biāo)中的各數(shù)據(jù)點(diǎn)．
觀察各s-E坐標(biāo)中的數(shù)據(jù)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)僅s-E₃坐標(biāo)中的數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布是有規(guī)律的：幾乎在一直線附近．用正比例擬合后可得擬合直線過原點(diǎn)．

根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回答下列問題
（1）光電門傳感器的作用是

測(cè)量小車的速度v

（2）實(shí)驗(yàn)中選擇研究s-E圖象，是因?yàn)槟Σ翂K滑動(dòng)距離s能反映

小車動(dòng)能的大小

（3）由s-E₃圖線可得到動(dòng)能E與m，v關(guān)系的結(jié)論是：

E與mv²成正比

．

Answer 1

分析：（1）光電門可以測(cè)出物體通過時(shí)的擋光時(shí)間，因此可以用物體通過的平均速度來代替瞬時(shí)速度；
（2）根據(jù)功能關(guān)系可知，小車獲得的動(dòng)能和摩擦塊撞擊后一起減速運(yùn)動(dòng)，克服摩擦力做功，運(yùn)動(dòng)距離的大小可以反映小車動(dòng)能的大小；
（3）根據(jù)圖線性質(zhì)可知E與mv²成正比．

解答：解：（1）光電門可以測(cè)出物體通過時(shí)的擋光時(shí)間，因此可以用物體通過的平均速度來代替瞬時(shí)速度，因此利用光電門傳感器的作用是測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的速度大�。�
故答案為：測(cè)量小車的速度v． 
（2）根據(jù)功能關(guān)系可知，小車獲得的動(dòng)能和摩擦塊撞擊后一起減速運(yùn)動(dòng)，克服摩擦力做功，運(yùn)動(dòng)距離的大小可以反映小車動(dòng)能的大�。�
故答案為：小車動(dòng)能的大�。�
（3）圖線為過原點(diǎn)的直線，因此根據(jù)圖線性質(zhì)可知E與mv²成正比．
故答案為：E與mv²成正比．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究動(dòng)能定理的過程，正確解答該題的關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)原理，然后根據(jù)有關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)得出結(jié)論．