Question

【题目】某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验，图中小车是在1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．

(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、________(填测量工具)和________(填“交流”或“直流”)电源．

(2) 下列关于此实验操作的说法中，正确的是（_____）．

A．实验时要尽量保持木板水平

B．打点计时器的电源要等到小车开始做匀速运动时才能打开

C．求小车速度时，应取纸带上点迹均匀的部分

D．用多条橡皮筋时应适当减小橡皮筋的形变量，以免小车速度过大

(3) 实验中“平衡摩擦力”这个操作的目的是（______）

A．增大小车加速度 B．增大小车速度

C．使小车合力等于橡皮筋拉力 D．摩擦力对小车不做功

(4) 下图是第4次实验得到的纸带,则小车获得的速度为______m/s．（交流电源的频率为50赫兹，结果保留两位有效数字）

(5) 实验结束后利用所得的数据，画出的正确图象应该是图中的（______）

Answer 1

【答案】 刻度尺 交流 C C 2.0 乙

【解析】（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺以便用来测量纸带上点迹之间的距离，同时由于打点计时器的存在，故还需要交流电源；

（2） A．由于实验时要平衡摩擦力，故不能保持木板水平，故选项A错误；

B、实验时应先接通电源，然后释放小车，以便减少实验误差，故B错误；

C．小车最后做匀速运动，因此求小车速度时，应取纸带上点迹均匀的部分，故C正确；

D、为保证每个橡皮筋做功一样，要求每次实验中，像皮筋伸长的长度必须保持一致，故D错误；

（3）因本实验的目的为：探究“合力的功和物体速度变化的关系”，实验中可以适当抬高木板的一侧来使小车受到的摩擦力与小车受到重力沿斜面方向的分力相等，则小车合力等于橡皮筋拉力，从而改变橡皮筋的拉力即可改变合力，从而减少实验误差，故C正确；

（4）各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，由图可知，两个相邻的点之间的距离是时做匀速直线运动， ，利用公式： 可得： ；

（5）根据动能定理， ，即与成线性关系，因此正确图象应该是乙。