Question

【题目】为验证动能定理，某同学设计了如下实验。将一长直木板一端垫起，另一端侧面装一速度传感器，让小滑块由静止从木板h高处（从速度传感器所在平面算起）自由下滑至速度传感器时，读出滑块经此处时的速度v，如图所示。多次改变滑块的下滑高度h（斜面的倾角不变），对应的速度值记录在表中：

下滑高度h/m	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50
速度v/（m·s-1）	0.633	0.895	1.100	1.265	1.414

要最简单直观地说明此过程动能定理是否成立，该同学建立了以h为纵轴的坐标系，你认为坐标系的横轴应该是___________，本实验是否需要平衡摩擦力___________（填“是”或“否”）。

Answer 1

【答案】v2 否

【解析】

[1]设木板与水平面间的夹角为θ，滑块与木板间的动摩擦因数为μ.由动能定理得

整理得

故h与v2成正比，应以v2为横轴；

[2]本实验是滑块重力的分力与摩擦力的合力充当合外力，使滑块匀加速即可，因此不需要平衡摩擦力。