Question

1．如圖所示，是某研究性學習小組做探究“橡皮筋做的功和物體速度變化的關(guān)系”的實驗，圖中是小車在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行的情形，這時，橡皮筋對小車做的功記為W．當我們用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放．小車每次實驗中獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．
（1）實驗時為了使小車只在橡皮筋作用下運動，應(yīng)采取的措施是平衡小車所受的摩擦力；
（2）每次實驗得到的紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的點距均勻部分進行測量；
（3）從理論上講，橡皮筋做的功W_n和物體速度v_n變化的關(guān)系應(yīng)是W_n∝v_n²．

Answer 1

分析 小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，需要采取平衡摩擦力的措施；小車先在橡皮條的拉動下做加速運動，當橡皮條恢復(fù)原長時，拉力減為零，小車由于慣性繼續(xù)做勻速運動，因此小車勻速時的速度就是該過程中的最大速度．

解答 解：（1）小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一段墊高平衡小車所受的摩擦力．
（2）紙帶在橡皮條的作用下做加速運動，橡皮條做功完畢，則速度達到最大，此后做勻速運動，因此勻速時的速度即為該過程中的最大速度，故為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的點距均勻部分測量；
（3）由動能定理可知，合外力做的功應(yīng)等于物體動能的變化量，所以W與v²成正比，即
W_n∝v_n²，
故答案為：（1）平衡小車所受的摩擦力；（2）點距均勻；（3）v_n²

點評 本題關(guān)鍵是結(jié)合探究功與速度變化關(guān)系的實驗原理進行分析，如本實驗中，明確小車的運動情況，先加速，再勻速，橡皮條做功完畢，速度最大，做勻速運動，故需要測量勻速階段的速度．