(2014•浙江模拟)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(a)所示的实验装置,如

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  • 解题思路:(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.

    (1)对整个过程,由能量守恒定律可得:[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[1/2]kx2=2μgd可知,d=[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;(2)图象如图所示;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:

    本题考点: 探究功与速度变化的关系.

    考点点评: 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.