氣墊導軌工作時，空氣從導軌表面的小孔噴出，在導軌表面和滑塊內表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導軌表面直...

問題詳情：

氣墊導軌工作時，空氣從導軌表面的小孔噴出，在導軌表面和滑塊內表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導軌表面直接接觸，故滑塊運動時受到的阻力大大減小，可以忽略不計．為了探究做功與物體動能之間的關係，在氣墊導軌上放置一帶有遮光片的滑塊，滑塊的一端與輕*簧相接，*簧另一端固定在氣墊導軌的一端，將一光電門P固定在氣墊導軌底座上適當位置（如圖1），使*簧處於自然狀態時，滑塊上的遮光片剛好位於光電門的擋光位置，與光電門相連的光電計時器可記錄遮光片通過光電門時的擋光時間．實驗步驟如下：

①用遊標卡尺測量遮光片的寬度d；

②在氣墊導軌上適當位置標記一點A（圖中未標出，AP間距離遠大於d），將滑塊從A點由靜止釋放．由光電計時器讀出滑塊第一次通過光電門時遮光片的擋光時間t；

③利用所測數據求出滑塊第一次通過光電門時的速度v；

④更換勁度係數不同而自然長度相同的*簧重複實驗步驟②③，記錄*簧勁度係數及相應的速度v，如下表所示：

（1）測量遮光片的寬度時遊標卡尺讀數如圖2所示，讀得d=　  　m；

（2）用測量的物理量表示遮光片通過光電門時滑塊的速度的表達式v=　   　；

（3）已知滑塊從A點運動到光電門P處的過程中，*簧對滑塊做的功與*簧的勁度係數成正比，根據表中記錄的數據，可得出合力對滑塊做的功W與滑塊通過光電門時的速度v的關係是　      　．

【回答】

解：（1）遊標卡尺的主尺讀數為：16mm，遊標尺上第2個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以遊標讀數為2×0.1mm=0.2mm，

所以最終讀數為：16mm+0.2mm=16.2mm=1.62×10﹣2m

（2）由於寬度較小，時間很短，所以瞬時速度接近平均速度，則v=．

（3）由數據可知速度的平方與勁度係數成正比，而*簧對滑塊做的功與勁度係數成正比，則*簧對滑塊做的功與勁度係數也成正比．即W與v2成正比．

故*為：（1）1.62×10﹣2；（2）；（3）W與v2成正比

知識點：（補充）勻變速直線運動規律的應用

題型：實驗,探究題