气垫导轨工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直...

问题详情：

气垫导轨工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，故滑块运动时受到的阻力大大减小，可以忽略不计．为了探究做功与物体动能之间的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，滑块的一端与轻*簧相接，*簧另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置（如图1），使*簧处于自然状态时，滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间．实验步骤如下：

①用游标卡尺测量遮光片的宽度d；

②在气垫导轨上适当位置标记一点A（图中未标出，AP间距离远大于d），将滑块从A点由静止释放．由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t；

③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v；

④更换劲度系数不同而自然长度相同的*簧重复实验步骤②③，记录*簧劲度系数及相应的速度v，如下表所示：

（1）测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图2所示，读得d=　  　m；

（2）用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v=　   　；

（3）已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中，*簧对滑块做的功与*簧的劲度系数成正比，根据表中记录的数据，可得出合力对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是　      　．

【回答】

解：（1）游标卡尺的主尺读数为：16mm，游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为2×0.1mm=0.2mm，

所以最终读数为：16mm+0.2mm=16.2mm=1.62×10﹣2m

（2）由于宽度较小，时间很短，所以瞬时速度接近平均速度，则v=．

（3）由数据可知速度的平方与劲度系数成正比，而*簧对滑块做的功与劲度系数成正比，则*簧对滑块做的功与劲度系数也成正比．即W与v2成正比．

故*为：（1）1.62×10﹣2；（2）；（3）W与v2成正比

知识点：（补充）匀变速直线运动规律的应用

题型：实验,探究题