Question

3．某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图1所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，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（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根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算．

（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和交流（选填“交流”或“直流”）电源．
（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面操作正确的是D
A．放开小车，能够自由下滑即可
B．放开小车，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
（3）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B
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
（4）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GJ部分进行测量（根据如图2所示的纸带回答）．

Answer 1

分析 （1）打点计时器使用交流电源；
（2）平衡摩擦力时，小车应拖着纸带，当小车能够做匀速直线运动，摩擦力得到平衡；
（3）当小车速度最大时，加速度为零，即拉力和摩擦力相等，从而确定橡皮筋处于什么状态．
（4）根据匀速直线运动的部分求出小车获得的速度．

解答 解：（1）打点计时器使用交流电源．
（2）由于纸带与打点计时器间有摩擦力，平衡摩擦力时，放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可，故选：D．
（3）若木板水平放置，对小车受力分析可知，小车速度最大时小车受到的合力应为零，即小车受到的橡皮筋拉力与摩擦力相等，橡皮筋应处于伸长状态，故选：B．
（4）当橡皮筋弹力做功完毕后，小车做匀速直线运动，根据匀速直线运动部分测量小车获得的速度，所以应选用纸带的GJ段部分进行测量．
故答案为：（1）交流；（2）D；（3）B（4）GJ．

点评 解决本题的关键掌握平衡摩擦力的方法，会根据受力分析物体的运动规律，知道木板水平时，加速度为零，速度最大．