Question

13．某興趣小組想通過物塊在斜面上運動的實驗探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”．實驗開始前，他們提出了以下幾種猜想：①W∝$\sqrt{v}$，②W∝v，③W∝v²．他們的實驗裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器（用來測量物體每次通過Q點時的速度），每次實驗，物體從不同初始位置處由靜止釋放．

同學(xué)們設(shè)計了以下表格來記錄實驗數(shù)據(jù)．其中L₁、L₂、L₃、L₄…代表物體分別從不同初始位置處無初速釋放時初始位置到速度傳感器的距離，v₁、v₂、v₃、v₄…表示物體每次通過Q點的速度．

實驗次數(shù)	1	2	3	4	…
L	L1	L1	L3	L4	…
v	v1	v2	v3	v4	…

他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L-v圖象，并得出結(jié)論W∝v²．
（1）你認(rèn)為他們的做法是否合適？不合適
（2）你有什么好的建議？應(yīng)進(jìn)一步繪制L-v² 圖象
（3）在此實驗中，木板與物體間摩擦力的大小不會（填“會”或“不會”）影響探究出的結(jié)果．

Answer 1

分析 通過實驗來探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”．每次實驗物體從不同初位置處靜止釋放，量出初位置到速度傳感器的位移、讀出物體到傳感器位置的速度．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)列出數(shù)據(jù)表并描點作出圖象，從而找到位移與速度變化的關(guān)系，在運動過程中，由于物體受力是恒定的，所以得出合外力做功與物體速度變化的關(guān)系．因此在實驗中物體與木板間的摩擦力不會影響探究的結(jié)果．

解答 解：（1、2）采用表格方法記錄數(shù)據(jù)，合理繪制的L-v圖象是曲線，不能得出結(jié)論W∝v²．為了更直觀地看出L和v的變化關(guān)系，應(yīng)該繪制L-v²圖象．
（3）重力和摩擦力的總功W也與距離L成正比，因此不會影響探究的結(jié)果．
故答案為：（1）不合適； （2）應(yīng)進(jìn)一步繪制L-v² 圖象；（3）不會

點評 通過實驗數(shù)據(jù)列表、描點、作圖從而探究出問題的結(jié)論．值得注意的是：由于合外力恒定，因此合外力做的功與發(fā)生的位移是成正比．故可先探究位移與速度變化有何關(guān)系．