Question

3．某学习小组在“探究功与速度变化关系”的实验中采用了如图所示的实验装置．
（1）将气垫导轨接通气泵，通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平，检查是否调平的方法是接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，滑块基本保持静止说明导轨是光滑的（或接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动）．
（2）若测得遮光条的宽度△d=0.550cm；实验时，将橡皮条挂在滑块的挂钩上，向后拉伸一定的距离，并做好标记，以保证每次拉伸的距离相同．现测得挂一根橡皮条时，滑块弹离橡皮条后，经过光电门的时间为△t，则滑块最后匀速运动的速度表达式为$\frac{△d}{△t}$（用字母表示）．
（3）逐条增加橡皮条，记录每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度．画出的W-v²图象应是过坐标原点的一条倾斜直线．

Answer 1

分析 （1）明确实验原理以及气垫导轨装置的特点可正确解答；
（2）由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度；
（3）根据动能定理分析即可求解．

解答 解：（1）气垫导轨可以认为是光滑的，在判断其是否水平时可以采取的方法是：接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，滑块基本保持静止说明导轨是光滑的（或接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动）．
（2）由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度，所以v=$\frac{△d}{△t}$，
（3）根据动能定理可知，合外力做的功应等于物体动能的变化量，所以画出的W-v²图象应是过坐标原点的一条倾斜直线
故答案为：（1）接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，滑块基本保持静止说明导轨是光滑的（或接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动）；
（2）$\frac{△d}{△t}$；
（3）过坐标原点的一条倾斜直线．

点评 解决本题的关键知道极限思想在物理中的运用，知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度，难度适中．