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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,如图(b)为相对应的原理示意图。在带有刻度的圆弧形槽内放一很薄的比较光滑的塑料管A,弹簧的一端固定在塑料管A上,另一端与研究对象金属圆柱体接触,组成一弹射装置。金属圆柱体经弹簧做功后从塑料管的左端B弹出,在圆弧形槽内做匀减速直线运动,最后静止不动,通过位移d可以由圆弧形槽上刻度读出。该研究小组根据弹性势能公式,通过改变弹簧压缩量x来改变弹簧所做功,通过匀变速直线运动位移d求出金属圆柱体从B端射出时速度平方

1)为了运用图象的直线探究做功与速度变化关系,若以弹簧压缩量平方x2为纵坐标,则应以_________为横坐标。

2)该研究小组通过改变x,多次测量d,得出如表所示的多组实验数据。试根据表中实验数据,在如图(c)所示的坐标上作出图线。根据图线得出_______________________________

3)若金属圆柱体的质量为m,弹簧的劲度系数为k,则根据所作图线可以求出____________物理量。

4)试指出影响该实验精度的因素_________________________(至少一个)。

x/mm

x2/mm2

d/mm

1

21

441

141

2

28

784

245

3

34

1156

356

4

39

1521

444

 c

 
 


答案

1)金属圆柱体通过位移d2分);

2d-x2图线如图所示(2分),在误差范围内,弹簧对物体做功与物体速度平方成正比(2分);

3)金属圆柱体与圆弧形槽间动摩擦因数(2分);

4)金属圆柱体与塑料管A间有摩擦,测量xd时存在误差等(2分)。

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