Question

19．某实验小组的同学应用如图甲所示的实验装置探究“功与速度变化的关系”．
（1）依据实验原理，小李同学设计了如下的主要实验步骤，其中错误的是BC．
A．安装好实验器材
B．放小车的长木板应该尽量使其水平
C．第一次先用一条橡皮筋做实验，测量获得的速度v₁，此时橡皮筋对小车做的功为W，换用2条、3条、4条…同样的橡皮筋做实验，每次橡皮筋的拉伸长度可以不一致，让小车由静止释放，测出v₂、v₃、v₄…，对应的橡皮筋对小车所做的功为2W、3W、4W…，将数据记入表格中
D．分析数据，尝试作出W-v和W-v²图象，探究W与v的关系
（2）小黄同学应用正确的方法和操作后，得到了下表的实验数据，请你在图乙所示的坐标系中画出W-v²图象；

W（一条橡皮筋 做的功作为功 的单位）	1	2	3	4	5
v2（m2/s2）	0.50	1.01	1.51	1.99	2.50

实验所得的结论是力对物体所做的功与速度的平方成正比．

Answer 1

分析 （1）实验前要平衡摩擦力使橡皮筋做功等于合力做功，用完全相同的橡皮筋对小车做功，改变橡皮筋的条数改变做功多少．
（2）应用描点法作图；分析图示图象，根据图象特点得出结论．

解答 解：（1）为避免摩擦力的影响，实验必须平衡摩擦力，故长木板不能水平放置，实验步骤B错误；
应该用相同的橡皮筋对小车做功，每次实验时橡皮筋的伸长量应该相同，小车每次从同一位置由静止释放，实验步骤C错误．
（2）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：

由图示W-v²图象可知，图象是一条过原点的倾斜直线，由此可知：力对物体所做的功与速度的平方成正比．
故答案为：（1）BC；（2）图象如图丙所示；力对物体所做的功与速度的平方成正比．

点评 应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握描点法作图的方法；图象为一过原点的倾斜直线时图象所描述的两个物理量成正比．