Question

【题目】某同学利用如图所示的装置研究做功与速度变化的关系。

长木板一端略抬高，将轻弹簧左端固定在长木板的一端，右端与安装有挡光片的小滑块相连，在弹簧原长处固定一光电门，已知弹簧的弹性势能EP与形变量Δx的关系为EP=kΔx2

①用力压缩弹簧后将小滑块由静止释放，记录弹簧压缩量Δx及挡光时间Δt；

②改变弹簧压缩量重复①中操作，得到几组对应数据；

③以Δx为纵轴，以 为横轴，描点作图。

回答下列问题：

（1）将长木板一端抬高的目的是____________________________________，实验过程中______（填“需要”或“不需要”）测量挡光片的宽度。

（2）若已知弹簧弹力做功W=-ΔEP，③中得到的图线为_________时，则可证明在实验误差允许范围内，在初速度为0的情况下，做功W与速度v之间满足W∝v2的关系。

Answer 1

【答案】 （1）平衡摩擦力 不需要 （2）过原点的直线

【解析】试题分析：此实验的目的是研究弹簧弹力做功与速度变化关系，为了保证弹力充当合力，需要平衡摩擦力，通过弹簧的弹性势能EP与形变量Δx的关系可求弹簧弹力做功，通过光电门可得物块的速度，最后通过图象研究做功W与速度v之间关系。

（1）为了保证弹力充当合力，需要平衡摩擦力，实验中需要测量光电门的宽度d.由 可求物块的速度。

（2）已知弹簧的弹性势能EP与形变量Δx的关系为，可知。由于，则 。若以Δx为纵轴，以为横轴，图象为过原点的直线，说明 ，从而可以说明。