Question

18．某學(xué)習(xí)做小組做“探究功和速度變化的關(guān)系”的實驗，如圖甲所示為所用實驗裝置，圖中小車在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W．當(dāng)我們用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實驗時，使每次實驗中小車從同一位置由靜止彈出，每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．
（1）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，為了平衡小車運動中受到的阻力．應(yīng)該采用下面所述的方法C（填入選項前的字母代號）．
A、逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使靜止的小車開始運動
B、逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使小車在木板上保持靜止
C、逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，輕推小車后，讓小車自由滑行，使夾在小車后面的紙帶上所打的點間隔均勻
（2）關(guān)于該實驗，下列說法正確的是CD
A．打點計時器可以用直流電源供電，電壓為4～6V
B．實驗中使用的若干根橡皮筋的原長可以不相等
C．每次實驗中使用的橡皮筋應(yīng)粗細(xì)相同
D．利用每次測出的小車最大速度v_m和橡皮筋做的功W，依次做出W-v_m、W-v²_m、W-v³_m、W²-v_m、W³-v_m…的圖象，得出合力做功與物體速度變化的關(guān)系．
（3）在正確操作情況下，打在紙帶上的點并不都是均勻的，如圖乙所示，為了測量小車獲得速度，應(yīng)選用如圖乙哪一部分進(jìn)行測量D．
A．AB       B．AE     C．EF      D．FI

Answer 1

分析 （1）實驗中可以適當(dāng)抬高木板的一側(cè)來平衡摩擦阻力．受力平衡時，小車應(yīng)做勻速直線運動．
（2）橡皮筋的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小車的動能，實驗中用到多條橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉長的一樣多，這樣橡皮筋對小車做的功才有倍數(shù)關(guān)系，打點計時器使用的交流電源．
（3）要測量最大速度，應(yīng)該選用點跡恒定的部分．

解答 解：（1）實驗中可以適當(dāng)抬高木板的一側(cè)來平衡摩擦阻力．受力平衡時，小車應(yīng)做勻速直線運動，所以正確的做法是：輕輕推一下拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可，故AB錯誤，C正確．
故選：C．
（2）A、打點計時器使用的交流電源．故A錯誤．
B、實驗中用到多條橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉長的一樣多，這樣橡皮筋對小車做的功才有倍數(shù)關(guān)系，故B錯誤，C正確；
D、橡皮筋對小車做的功和小車獲得的動能滿足：W=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$的關(guān)系，所以當(dāng)小車質(zhì)量一定時：w與v²成正比．所以最好做W與v²的關(guān)系，實驗時需要畫多個圖象找最好的，故D正確．
故選：CD
（3）要測量最大速度，應(yīng)該選用點跡恒定的部分．即應(yīng)選用紙帶的FI部分進(jìn)行測量．故D正確，ABC錯誤．
故選：D．
故答案為（1）C． （2）CD． （3）D

點評 本題涉及打點計時器的工作原理和探究功與速度變化關(guān)系實驗的原理，要清楚是如何改變W，如何獲得的速度v即可，難度適中．