Question

5．某同學(xué)在“探究功和速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，他用了如圖的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)裝置，讓被拉長的橡皮筋對導(dǎo)軌上的滑塊做功，使靜止的滑塊獲得一定的速度v，并用數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出．其中，AB是不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線，BC是可以并排的橡皮筋．
（1）實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平時(shí)，橡皮筋不接（填“接”或“不接”）在滑塊上；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果增加橡皮筋的條數(shù)，滑塊每次應(yīng)從同一 （填“同一”或“不同”）位置由靜止釋放；
（3）在作橡皮筋做功W與v的關(guān)系圖象時(shí)，為了得到一條直線，設(shè)橫軸為W，縱軸應(yīng)為v² （選填“$\sqrt{v}$”、“v”或“v²”）；
（4）若在實(shí)驗(yàn)時(shí)由于氣源供氣不足，仍作（3）問中的圖象，作出的關(guān)系圖象應(yīng)該是一條直線 （填“直線”或“曲線”）．

Answer 1

分析 在探究橡皮筋的拉力對小車所做的功與小車速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意：n根相同橡皮筋對小車做的功就等于系一根橡皮筋時(shí)對小車做的功的n倍，這個設(shè)計(jì)很巧妙地解決了直接去測量力和計(jì)算功的困難；該實(shí)驗(yàn)需要平衡摩擦力以保證動能的增量是只有橡皮筋做功而來；小車最大速度即為后來勻速運(yùn)動的速度．
實(shí)驗(yàn)中為了作出線性關(guān)系圖線，應(yīng)作W-v²關(guān)系圖線．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平，輕推滑塊，當(dāng)滑塊做勻速直線運(yùn)動時(shí)，可知導(dǎo)軌水平，橡皮筋不接在滑塊上；
（2）實(shí)驗(yàn)中改變拉力做功時(shí)，為了能定量，所以用不同條數(shù)的橡皮筋且拉到相同的長度，這樣橡皮筋對小車做的功就有倍數(shù)關(guān)系．而不需要測量出每根橡皮筋做功的數(shù)值，每次都要從同一位置由靜止釋放這樣開始時(shí)橡皮筋的形變量相同，過程中每根橡皮筋做的功才相同．所以滑塊每次應(yīng)從同一位置由靜止釋放．
（3）因?yàn)楹狭ψ龉εc速度的平方成線性關(guān)系，在作橡皮筋做功W與v的關(guān)系圖象時(shí)，為了得到一條直線，設(shè)橫軸為W，縱軸應(yīng)為v²．
（4）若在實(shí)驗(yàn)時(shí)由于氣源供氣不足，則存在阻力，根據(jù)動能定理知，$W-{W}_{f}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，則W=${W}_{f}+\frac{1}{2}m{v}^{2}$，由于阻力做功不變，則作出的關(guān)系圖象還是一條直線．
故答案為：（1）不接，（2）同一，（3）v²，（4）直線．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)，運(yùn)用圖象法得出物理量之間的定量關(guān)系，一般需要作出線性關(guān)系圖線．