题目内容
【题目】某实验小组用如图所示的装置探究功和速度变化的关系：将小钢球从固定轨道倾斜部分不同位置由静止释放,经轨道末端水平飞出，落到铺着白纸和复写纸的水平地面上,在白纸上留下点迹，为了使问题简化,小钢球在离倾斜轨道底端的距离分别为L、2L、3L……处释放,这样在轨道倾斜部分合外力对小钢球做的功就可以分别记为W0、2W0、3W0…
(1)为了减小实验误差需要进行多次测量,在L、2L、3L……处的每个释放点都要让小钢球重
释放多次,在白纸上留下多个点迹,那么,确定在同一位置释放的小钢球在白纸上的平均落点位置的方法是___________________
(2)为了探究功和速度变化的关系,实验中必须测量______(填选项前的标号)
A.小钢球释放位置离斜面底端的距离L的具体数值
B.小钢球的质量m
C.小钢球离开轨道后的下落高度h
D.小钢球离开轨道后的水平位移x
(3)该实验小组利用实验数据得到了如图所示的图象,则图象的横坐标是_____(用实验中测量的物理量符号表示)。
【答案】 (1) 用尽可能小的圆圈住尽量多的落点，圆心即为平均落点的位置。 (2) D (3) x2
【解析】试题分析：根据动能定理求出表达式，根据表达式即可分析出还需测量的量，从斜槽上同一位置静止滚下落于地面纸上形成不完全重合的记录痕迹，再用最小的圆将这些痕迹圈住，则圆心位置就为平均落点P；利用图象结合表达式即可判断出图象横坐标表示的物理量．
（1）从斜槽上同一位置静止滚下，由于存在误差落于地面纸上的点迹，形成不完全重合的记录痕迹，平均确定落点位置的方法为：用尽可能小的圆圈住所有落点，圆心即为平均落点的位置；
（2）根据动能定律可得
，根据平抛规律可得
，联立可得探究动能定理的关系式
，因为同一个小球从同一高度做平抛运动，所以
为常数，设为k，故
，根据表达式可知为了探究动能定理，必须测量小钢球离开轨道后的水平位移x；
（3）根据
可知图象的横坐标表示
．
