◎ 题目

光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图1所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，利用光电计时器来探究合外力做功与动能变化的关系． 如图2所示，水平面O点左侧是光滑平面，右侧是粗糙平面，弹簧的左端固定在竖直的墙壁上，弹簧处于自然长度时右端恰好在O点，在O点固定光电门可以测出木块通过O点的时间，木块与弹簧不相连．现用木块将弹簧压缩一段距离，然后由静止释放，将弹簧压缩的长度x、木块通过光电门的时间t、木块在粗糙水平面上滑行的距离s记入表中． 实验序号 1 2 3 4 5 6 压缩量x/cm 10 15 20 25 30 35 时间t/s 0.100 0.067 0.050 0.040 0.033 0.029 距离s/m 0.50 1.13 2.00 3.12 4.50 6.13 （1）若木块长L，通过光电门时间t，则木块通过光电门时的速度v0=______； （2）从理论上讲，木块在粗糙水平面上滑动的距离s和木块通过光电门的时间t关系应是s∝______；请你运用数据表中测定的数据在图a所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性； （3）选择适当的物理量在图b所示的坐标纸上作出能直观反映木块在粗糙水平面上滑行距离s与弹簧压缩量x的关系图象，根据图象写出的关系应是s∝______； （4）由能量守恒定律，弹簧的最大弹性势能应等于木块在水平面上滑行中产生的总内能，由此可以确定弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系应是EP∝______．

◎ 答案

（1）利用木板通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，因此有： v0= L t 故答案为： L t ． （2）根据运动学公式得：v2=2as，得： L2 t2 =2as． 因此木块在粗糙水平面上滑动的距离s和木块通过光电门的时间t关系应是：s∝t-2． 根据表格中数据，得出s与t-2的关系图象为： （3）利用描点法画出图象如下所示： 图象为过原点的直线，因此s∝x2． 故答案为：x2． （4）根据功能关系可知，弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系应是EP∝x2． 故答案为：x2．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图1所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间…”主要考查了你对  【实验：验证机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。