Question

如果提供你天平、气垫导轨、数字计时器及计算机辅助设备，请设计探究功与质量、速度间定量关系的实验方法．

Answer 1

答案：
解析：

用气垫导轨和数字计时器，可以测出滑块经过导轨上某位置的速度． 　　如下图所示，滑块在气垫导轨上受重力和支持力两个力的作用，当滑块沿导轨滑行时，滑块重力沿倾斜导轨方向的分力对滑块做功．这一分力为，在滑块经过两光电门的过程中，这一分力所做的功为W＝F1s＝，式中m为滑块(连同遮光条)的质量，可用天平测出；h为垫块的高度，l为垫块与导轨接触点到导轨底端的距离，s为两光电门间的距离，均可用刻度尺测出． 　　以v1、v2分别表示滑块经过光电门G1、G2时的速度，根据固定在滑块上的两遮光条的间距和由数字计时器显示的滑块经过光电门G1、G2的时间，即可算出v1、v2． 　　由m、v1、v2组成的式子可能为m(v2－v1)、m(v2－v1)2、m(v22－v12)、m(v2－v1)3、m(v23－v13)… 　　将实验数据分别代入以上各式，运用计算机辅助设备进行数据处理，即可发现功与质量、速度间的定量关系． 　　由于待测实验数据较多，物理量之间的关系又较复杂，实验数据要准确测量，同时要把m、h、l、s等量都进行变化． 　　探究结果表明，功与质量、速度间存在着如下的定量关系：W＝m(v22－v12)＝． 　　这就是我们下一节课要进一步研究的动能定理．