Question

8．某实验小组设计了如图甲所示的试验装置来做“探究做功和物体速度变化关系”的试验；试验装置中PQ为一块倾斜放置的光滑的木板，在其上固定一个光电门，用来测量物块上遮光条通过光电门的时间；

（1）若用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度为d=1.8mm，遮光条通过光电门时，显示时间为t=0.002s，则物块通过光电门时的瞬时速度为0.9m/s．
（2）让物块分别从不同高度无初速释放，测出物块释放的初位置到光电门的距离l₁、l₂、l₃…．，读出物块上遮光条每次通过光电门的时间，计算出物块上遮光条每次通过光电门的速度v₁、v₂、v₃…．，并绘制了如图丙所示的L-v图象；若为了更直观地看出L和v的变化关系，下列应该做出D．
A．L-$\frac{1}{v}$图象       B．L-$\frac{1}{{v}^{2}}$图象      C．L-v图象     D．L-v²图象．

Answer 1

分析 （1）游标卡尺的读数等于主尺读数和游标尺读数之和，因为遮光条的宽度很窄，所以物块通过光电门的瞬时速度$v=\frac{d}{△t}$
（2）L-v图象是曲线，图象的形状是抛物线，不能得出结论W∝${v}_{\;}^{2}$，为了能更直观看出L和v的变化关系，应作$L-{v}_{\;}^{2}$图象；

解答 解：（1）可读出遮光条的宽度为d=0.1cm+0.1mm×8=1.8mm
物块通过光电门时的瞬时速度为：$v=\frac{d}{t}=\frac{1.8×1{0}_{\;}^{-3}}{0.002}m/s=0.9m/s$
（2）由运动学公式可知：${v}_{\;}^{2}=2aL$，则为了更直观地看出L和v的变化关系，下面应该做出$L-{v}_{\;}^{2}$图象，故D正确；
故选：D
故答案为：（1）1.8；0.9 （2）D

点评 此题考查了探究做功和物体速度变化关系实验，关键是搞清实验的原理，知道物块经过遮光条的平均速度等于物块的瞬时速度，能用图象法来研究实验的数据．