Question

20．某中学实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50Hz．

（1）实验中，通过改变橡皮筋的条数来改变橡皮筋对小车做的功．下列做法正确的是CD
A．实验中不需要平衡阻力
B．释放小车后开启打点计时器
C．不需要测量橡皮筋对小车做功的数值
D．每次都要从同一位置由静止释放小车
（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W，第2次挂2条橡皮筋时对小车做的功为2W，…；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据第4次实验的纸带（如图2所示，图中的点皆为计时点）求得小车获得的速度为2.00m/s（保留三位有效数字）．

Answer 1

分析 实验原理：橡皮筋的弹性势能转化为小车的动能，实验中改变拉力做功时，为了能定量，所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功就有倍数关系．
橡皮筋对小车做的功和小车获得的动能满足：w=$\frac{1}{2}$mv²的关系，所以当小车质量一定时：w与v²成正比．v可以从纸带上求出，因为小车先加速运动后匀速，所以从点迹疏密程度相同的纸带部分求出．

解答 解：（1）A、从纸带上看出，小车先加速运动后匀速，这样的话就需要平衡摩擦力，故木板应该是倾斜的．故A错误．
B、做纸带类型的题时：统一的要求都是先接通电源，后让纸带运动．故B错误．
C、实验中改变拉力做功时，为了能定量，所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功就有倍数关系．而不需要测量出每根橡皮筋做功的数值，故C正确．
D、每次都要从同一位置由静止释放这样开始时橡皮筋的形变量相同，过程中每根橡皮筋做的功才相同．故D正确．
故选：CD
（2）由纸带后半部分两点间距离相同，可知小车开始做匀速运动，可求得：
v=$\frac{x}{t}=\frac{0.04}{0.02}$=2.00 m/s
故答案为：（1）CD     （2）2.00

点评 实验中要清楚是如何改变w，如何获得的速度v即可．实验过程中需要注意的事项可围绕原理记忆，注意有效数字的保留．