Question

2．某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系．
（1）在一次实验中得到了一条如图乙所示的纸带，图中数据为相邻两点的距离，下列说法正确的是BDE
A．纸带的左端是与小车相连的
B．纸带的右端是与小车相连的
C．利用C、D、E、F这些点之间的距离来确定小车的速度
D．利用A、B、C、D这些点之间的距离来确定小车的速度
E．实验中木板略微倾斜，这样做的目的是可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功
（2）下面是本实验的数据记录表：

数据 项目 次数	橡皮筋做的功	10个均匀间隔的距离xn（m）	10个间隔的时间t（s）	小车获得的速度vn（m/s）	小车速度的平方vn2（m2/s2）
1	W	0.288	0.2	1.44	2.07
2	2W	0.417	0.2	2.09	4.37
3	3W	0.489	0.2	2.45	6.00
4	4W	0.590	0.2	2.95	8.70
5	5W	0.648	0.2	3.24	10.50

为进一步直观反映功与速度变化的关系，请根据如表数据，选择恰当的物理量在图丙所示的坐标系中作出相应的图象．
由图象得出的结论在误差范围允许内，橡皮筋对小车做的功等于小车动能的改变量．

Answer 1

分析 （1）与小车相连的一端打的点比较密集一点，要测量最大速度，应该选用点迹均匀的部分；实验前要平衡摩擦力．
（2）分析表中实验数据，选择合适的量作图，应用描点法作出图象，然后分析图象得出结论．

解答 解：A、由图示纸带可知，纸带上右端点密集，左端点稀疏，则纸带的右端是与小车相连的，故A错误，B正确；
C、探究功与速度变化关系实验，要测量橡皮筋做功完毕时的速度，此时小车做匀速直线运动，相邻点间的剧烈相等，由图示纸带可知，应选用纸带的A、B、C、D部分进行测量，故C错误，D正确；
E、实验前要平衡摩擦力，实验中木板略微倾斜，这样做的目的是可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功，故E正确；故选BDE．
（2）由表中实验数据可知，功与小车速度的平方成正比，为方便实验数据处理，作出的图象最好为一直线，因此应作出W-v²图象，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：

由图示图象可知，W-v²图象是一条过原点的直线，即W与v²成正比，由此可得：在误差范围允许内，橡皮筋对小车做的功等于小车动能的改变；
故答案为：（1）BDE；（2）如图所示；在误差范围允许内，橡皮筋对小车做的功等于小车动能的改变量．

点评 理解探究功与速度变化关系实验的原理，从实验原理的角度进行分析，抓住橡皮筋恢复原长后做匀速直线运动，此时速度最大．