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    11．为了改进教材中“做功与速度变化”实验的不足，某物理研究性学习小组设计了如图甲所示的实验装置．在带有刻度的圆弧形槽内放一很薄的比较光滑的塑料管A，弹簧的一端固定在塑料管A上，另一端与研究对象金属圆柱体接触，组成一弹射装置．金属圆柱体经弹簧做功后从塑料管的左端B弹出，在圆弧形槽内做匀减速直线运动，最后静止不动，通过位移d可以由圆弧形槽上刻度读出．该研究小组根据弹性势能公式Ep=$\frac{K{x}^{2}}{2}$，通过改变弹簧压缩量x来改变弹簧所做功W=$\frac{K{x}^{2}}{2}$，通过匀变速直线运动位移d求出金属圆柱体从B端射出时速度平方v02=2μgd．

    ①为了运用图象的直线探究做功与速度变化关系，若以弹簧压缩量平方x2为横坐标，则应以金属圆柱体通过位移d为纵坐标
    ②该研究小组通过改变x，多次测量d，得出如表所示的多组实验数据．试根据表中实验数据，在如图乙所示的坐标上作出图线．根据图线得出在误差范围内，弹簧对物体做功与物体速度平方成正比．
    x/mmx2/mm2d/mm
    121441141
    228784245
    3341156356
    4391521444
    ③若金属圆柱体的质量为m，弹簧的劲度系数为k，则根据所作图线可以求出金属圆柱体与圆弧形槽间动摩擦因数物理量．
    ④试指出影响该实验精度的因素金属圆柱体与塑料管A间有摩擦，测量x和d时存在误差等（至少一个）．

    分析 ①应用能量守恒定律求出函数表达式，然后确定坐标轴所表示的物理量．
    ②应用描点法作出图象，根据图象得出结论．
    ③根据图象的函数表达式与图象得出结论．
    ④根据实验原理与实验步骤分析实验误差

    解答 解：①对整个过程，由能量守恒定律可得：$\frac{1}{2}$kx2=2μgd，x2为横坐标，以金属圆柱体通过位移d为纵坐标作出的图象是直线．
    ②根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：

    由图象可知，图象是一条直线，d与x2成正比，由此可得：在误差范围内，弹簧对物体做功与物体速度平方成正比．
    ③由$\frac{1}{2}$kx2=2μgd可知，d=$\frac{k}{4μg}$x2，由图象可以求出：金属圆柱体与圆弧形槽间动摩擦因数．
    ④塑料管A间有摩擦，测量x和d时存在误差等可以影响实验的精度．
    故答案为：①金属圆柱体通过位移d；②d-x2图线如图所示；在误差范围内，弹簧对物体做功与物体速度平方成正比；
    ③金属圆柱体与圆弧形槽间动摩擦因数；④金属圆柱体与塑料管A间有摩擦，测量x和d时存在误差等．

    点评 本题考查了实验数据处理，知道实验原理、根据能量守恒定律求出函数表达式是正确解题的关键；应用图象法处理实验数据时，为使图象直观、便于实验数据处理，要选择合适的物理量，使作出的图象为直线．

    练习册系列答案
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    C．带电现象的本质是电子的转移，物体得到电子就一定显负电性，失去电子就一定显正电性
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