Question

某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系” 的实验，如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W，当用2条、3条……，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。

⑴除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和       

⑵木板倾斜的目的是为了                    

⑶若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是

A．橡皮筋处于原长状态                    B．橡皮筋仍处于伸长状态

C．小车在两个铁钉的连线处                D．小车已过两个铁钉的连线

⑷在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的        部分进行测量（根据下面所示的纸带回答）；

 

⑸下面是本实验的数据记录表，

	橡皮筋 做功	10个间隔距离 x（m）	10个间隔时间 T（s）	小车获得速度 vn（m/s）	小车速度的平方vn2（m/s）2
1	W	0.2880	0.2	1.44	2.07
2	2W	0.4176	0.2	2.09	4.36
3	3W	0.4896	0.2	2.45	5.99
4	4W	0.5904	0.2	2.95	8.71
5	5W	0.6480	0.2	3.24	10.50

从理论上讲，橡皮筋做的功W_n和物体速度v_n变化的关系应是W_n       。请运用表中测定的数据在上图所示的坐标系中作出相应的图象，并验证理论的正确性。

 

Answer 1

【答案】

1）交流电源（或电源）（2）平衡摩擦力  （3）B （4）GK （5） 

【解析】

试题分析：（1）打点计时器使用的都是交流电源（或电源）

（2）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高平衡小车所受的摩擦力．

（3）当物体速度最大时，受到的弹力和摩擦力合力为零，所以橡皮条仍处于拉伸状态；

（4）要测量最大速度，应该选用点迹恒定的部分； 故答案为：GK．

（5）根据动能定理可知，合外力做的功应等于物体动能的变化量，所以W与v²成正比，即

，用描点法作出图象如图所示：                         

作图：要求明确标注坐标轴的物理量，合理设置标度，并用尺规作图。所作图线应通过原点，在误差容许的范围内，图像是经过原点的直线，说明Wn与v_n²成正比

考点：探究功与速度变化的关系

点评：本题涉及打点计时器的工作原理和探究功与速度变化关系实验的原理，从实验原理的角度分析即可．