Question

11．某同学用如图1所示的装置做“探究做功和物体动能变化的关系”的实验，所用小车的质量m=0.25kg，打点计时器所用交流电源的频率为50Hz．

（1）下列说法中正确的是：BC
A．平衡摩擦力时，应把橡皮筋挂在小车上，使小车能在木板上匀速滑动
B．实验时应先接通电源，再释放小车
C．实验中在每次增加橡皮筋的条数时应使连入铁钉间的橡皮筋形变程度相同，并使小车每次都从同一位置释放
D．在通过纸带求速度时，只要在纸带上选出一段清晰的点迹求出平均速度即可
（2）实验中木板略微倾斜，这样做CD；
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
（3）实验中某次得到的纸带如图2所示，小车的运动情况可描述为：AB段为加速运动，BC段为匀速运动，应选BC段计算小车的速度．

Answer 1

分析 （1）明确实验原理，知道实验中应注意的问题，同时明确纸带上选取哪一段来进行分析；
（2）实验中木板略微倾斜目的是平衡摩擦力，使得橡皮筋的拉力等于小车所受的合力，以及在橡皮筋松弛后，小车做匀速直线运动
（3）小车先在橡皮条的作用下做加速运动，当橡皮条松弛以后，小车由于惯性，会继续匀速前进，最后由于橡皮条的阻碍，还会做减速运动；由于要判断橡皮条所做的功与速度变化的关系，故需要测量出加速的末速度，即最大速度，也就是匀速运动的速度，所以要分析点迹均匀的一段纸带．

解答 解；（1）A、平衡摩擦力时，将木板一端垫高，轻推小车，让其拖着纸带匀速下滑，不应挂橡皮筋．故A错误；
B、打点计时器应先通电源，带打点稳定后，才能放纸带，故B正确；
C、实验中，不具体计算功，而是通过增加橡皮筋的条数，使功成倍增加，因此每次橡皮筋的形变程度都应相同，且小车都从同一位置释放，故C正确；
D、求速度，应该选取橡皮筋恢复原长后，小车做匀速直线运动的一段，故D错误；
故选BC．
（2）使木板倾斜，小车受到的摩擦力与小车所受重力的分力大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在橡皮筋松弛后做匀速直线运动，小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功．故C、D正确，A、B错误．
故选：CD．
（3）由图2所示纸带可知，在相邻相等时间间隔内，小车在AB段的位移越来越大，由此可知，在AB段小车做加速运动；在BC段，相邻点间的距离相等，小车在BC段做匀速运动，橡皮筋做功完毕，小车做匀速运动，实验时应测出橡皮筋做功完毕时小车的速度，因此应选BC来计算小车的速度v．
故答案为：（1）BC；（2）CD；（3）加速；匀速；BC．

点评 本题考查验证动能定理的实验，关键要明确小车的运动情况，先加速，再匀速，最后减速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动，故需要测量匀速阶段的速度．