Question

11．在用如圖所示實驗裝置“探究功與物體速度變化關系”的實驗中：
（1）關于該實驗的操作，下列說法不正確的是D；（只填字母代號）
A．可不必算出橡皮筋每次對小車做功的具體數(shù)值
B．實驗時，橡皮筋每次拉伸的長度必須保持一致
C．先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出
D．要使橡皮筋對小車做的功依次為：W、2W、3W…也可以只用一根橡皮筋系在小車上，依次令橡皮筋伸長的長度為：x、2x、3x…來達到目的
（2）在該實驗中，通過橡皮筋對小車做功，使小車由靜止開始加速，橡皮筋做功W與小車獲得的速度v關系正確的是B．（只填字母代號）
A．W∝v    B．W∝v² C．W∝$\sqrt{v}$   D．W∝v³．

Answer 1

分析 （1）正確解答該題關鍵是明確實驗原理以及具體操作，橡皮筋拉動小車的彈力雖然是個變力，但這個彈力做的功，數(shù)值上就等于橡皮筋發(fā)生形變時所具的彈性勢能，而這個彈性勢能又與橡皮筋的形變量相對應；實驗時，每次保持橡皮筋的形變量一定，當有n根相同橡皮筋并系在小車上時，n根相同橡皮筋對小車做的功就等于系一根橡皮筋時對小車做的功的n倍，這個設計很巧妙地解決了直接去測量力和計算功的困難，再加上打點計時器測出小車獲得的最大速度即動能可求．
（2）根據(jù)功能關系可知，橡皮筋做功W與小車獲得的速度的平方成正比．

解答 解：（1）A、實驗時，每次保持橡皮筋的形變量一定，當有n根相同橡皮筋并系在小車上時，n根相同橡皮筋對小車做的功就等于系一根橡皮筋時對小車做的功的n倍，不需要具體測量橡皮筋對小車做功的數(shù)值，故A正確；
B、為了使橡皮筋對小車做功成倍的增加，因此橡皮筋每次拉伸長度必須保持一致，故B正確；
C、為了提高紙帶利用率，盡量多的打點，實驗時要先接通電源后釋放小車，故C正確；
D、隨著彈簧伸長量增大，彈力增大，彈簧彈力做功與伸長量不成正比，故D錯誤．
本題選錯誤的故選：D．
（2）根據(jù)功能關系可知，橡皮筋做功W與小車獲得的速度的平方成正比，即W∝v² ，故ACD錯誤，B正確．
故答案為：（1）D，（2）B．

點評 本實驗當中關鍵的是如何實現(xiàn)讓功成倍的增加，如何測到小車獲得的最大速度．橡皮筋拉動小車的設計巧妙地解決了這個問題，選項中涉及到實驗的幾個細節(jié)，是一道易錯題．