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运动物体的动能E与质量m和速度v有关.某同学猜想动能E与m,v的可能关系为E1=mv、E2=m2v、E3=mv2、E4=m2v2.现用DIS探究上述关系.实验装置:如图1所示.实验过程:①给小车一个初速度,让小车
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运动物体的动能E与质量m和速度v有关.某同学猜想动能E与m,v的可能关系为E1=mv、E2=m2v、E3=mv2、E4=m2v2.现用DIS探究上述关系.
实验装置:如图1所示.
实验过程:
①给小车一个初速度,让小车通过光电门,然后撞击泡沫摩擦块,并推动摩擦块共同前进距离S,使摩擦块克服滑动摩擦力做功.
②建立对应的S-E坐标.
③改变小车的质量m、速度v,多次重复上述实验,利用DIS获得下图所示的S-E坐标中的各数据点.
④观察各S-E坐标中的数据点发现仅S-E3坐标中的数据点的分布是有规律的:几乎在一直线附近.用正比例拟合后可得拟合直线过原点.
实验数据如图2所示:

根据实验过程和实验数据回答下列问题
(1)光电门传感器的作用是______;
(2)实验中小车的动能大小是通过______来反映的;
(3)由S-E3图线可得到动能E与m,v关系的结论是:______.
实验装置:如图1所示.
实验过程:
①给小车一个初速度,让小车通过光电门,然后撞击泡沫摩擦块,并推动摩擦块共同前进距离S,使摩擦块克服滑动摩擦力做功.
②建立对应的S-E坐标.
③改变小车的质量m、速度v,多次重复上述实验,利用DIS获得下图所示的S-E坐标中的各数据点.
④观察各S-E坐标中的数据点发现仅S-E3坐标中的数据点的分布是有规律的:几乎在一直线附近.用正比例拟合后可得拟合直线过原点.
实验数据如图2所示:

根据实验过程和实验数据回答下列问题
(1)光电门传感器的作用是______;
(2)实验中小车的动能大小是通过______来反映的;
(3)由S-E3图线可得到动能E与m,v关系的结论是:______.
▼优质解答
答案和解析
(1)光电门可以测出物体通过时的挡光时间,因此可以用物体通过的平均速度来代替瞬时速度,因此利用光电门传感器的作用是测量小车运动的速度大小.
(2)根据功能关系可知,小车获得的动能和摩擦块撞击后一起减速运动,克服摩擦力做功,运动距离的大小可以反映小车动能的大小.
(3)图线为过原点的直线,因此根据图线性质可知E与mv2成正比.
故答案为:(1)测量小车的速度v; (2)摩擦块滑动距离S;(3)E与mv2成正比.
(2)根据功能关系可知,小车获得的动能和摩擦块撞击后一起减速运动,克服摩擦力做功,运动距离的大小可以反映小车动能的大小.
(3)图线为过原点的直线,因此根据图线性质可知E与mv2成正比.
故答案为:(1)测量小车的速度v; (2)摩擦块滑动距离S;(3)E与mv2成正比.
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