Question

4．某兴趣小组在做探究合力做功和物体速度变化关系的实验前，提出了以下几种猜想：①W∝v；②W∝v²； ③W∝．他们的实验装置如图所示，PQ为一块倾斜放置的薄木板，实验开始，他们共同探究如何测量出小车通过斜面底端Q点的速度．有位同学认为可以通过实验改进，不需要测出小车通过Q点的速度，也能完成实验．他的方案是：
①将另一长木板置于水平桌面．
②在薄木板上标出等距离的位置点，然后将薄木板倾斜放置于长木板上并固定．
③将小车从薄木板上离长木板最近的第1位置释放，记下小车在长木板上停止的位置x₁．
④将小车分别从薄木板第2、第3…位置释放，记下小车在长木板上停止的位置x₂、x₃…
⑤用刻度尺测量出各位置点离斜面底部的距离．
大家经过讨论采纳了该同学的建议，请你思考他们的探究思路并回答下列问题．
（1）小车从斜面某一位置静止下滑，下滑过程中合力做功，本实验中通过改变小车在斜面上的下滑位置来控制合力所做的功成倍增加．
（2）该实验中，将小车滑到斜面底部Q点速度的测量转化为在长木板上滑行的距离的测量．

Answer 1

分析 分析实验原理，明确实验方法，同时注意小车在斜面上的受力情况，根据动能定理可明确应测量的物理量．

解答 解：（1）由于物体在斜面上受力不变，合力不变，则可知W=FL，故可以通过小车在斜面上的下滑位置可以控制合力所做的功成倍增加；
（2）根据动能定理可知，FL=$\frac{1}{2}$mv²； 得v=$\sqrt{\frac{2FL}{m}}$； 故可以通过测量小车在长木板上滑行的距离来代替速度的测量；
故答案为：（1）小车在斜面上的下滑位置；（2）在长木板上滑行的距离

点评 本题为实验分析问题，解决的方法在于明确实验原理，根据步骤和方法分析实验中如何正确测量．