Question

4．如图1为“探究功与速度变化的关系”实验装置，让小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行．思考该探究方案并回答下列问题．

（1）实验操作中需要平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是B
A．防止小车不能被橡皮筋拉动
B．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
C．便于小车获得较大的弹射速度
D．防止纸带上打点不清晰
（2）实验中甲、乙两同学用两种不同的方法来实现橡皮筋对小车做功的变化．
甲同学：把多条相同的橡皮筋并在一起，并把小车拉到相同位置释放；
乙同学：通过改变橡皮筋的形变量来实现做功的变化．
你认为甲（填“甲”或“乙”）同学的方法可行．
（3）本实验可通过作图来寻找功与速度变化的关系．若所作的W-v的图象如图2所示，则下一步应作W-v²（填“W-v²”或“W-$\sqrt{v}$”）的关系图象．

Answer 1

分析 （1）平衡摩擦力，使小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，是橡皮筋对小车所做的功等于合外力对小车做的功．
（2）实验时，要保证橡皮筋的形变量相同，改变橡皮筋的条数，以改变橡皮筋对小车所做的功．
（3）根据动能定理分析答题．

解答 解：（1）实验中平衡小车受到的摩擦力，目的是使小车受到的合力等于橡皮筋的拉力，保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，故选B．
（2）实验时，要保证橡皮筋的形变量相同，改变橡皮筋的条数，以改变橡皮筋对小车所做的功，橡皮筋的形变量相同，每条橡皮筋对小车做的功相同，可以用橡皮筋的条数代表橡皮筋对小车做的功，故甲的做法正确．
（3）应用图象法处理实验数据，正比例函数图象最简单，最直观，因此作图象时，尽可能选择成正比例关系的量作为物理量，由图象可知W-v的图象是曲线，不便于得出实验结论，由动能定理可得，合外力的功与v²成正比，下一步可以做出W-v²图象．
故答案为：（1）B；（2）甲； （3）W-v²．

点评 知道实验注意事项、掌握图象法处理实验数据的方法，即可正确解题．实验题首先要弄清楚实验原理是什么，在明确实验原理的情况下去记忆实验器材，实验步骤，注意事项，数据处理等方面的问题会起到事半功倍的效果．