Question

3．在“探究功与速度变化的关系”的实验中
（1）下列叙述正确的是BD．（双选）
A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B．每次实验中橡皮筋拉伸的长度必须保持一致
C．放小车的长木板应该尽量使其水平
D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
（2）为了计算由于橡皮筋做功而使小车获得的速度，在某次实验中某同学得到了如图2所示的一条纸带，在A、B、C、D中应该选用C点的速度．

（3）如果实验得到的W-v²图象如图3所示，由此可得出结论：功与速度的平方成正比．

Answer 1

分析 （1）实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋并系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难，再加上打点计时器测出小车获得的最大速度即动能可求；
（2）若正确操作，纸带上最后所打点点距是均匀的，此时的速度即为最大速度，据此可求出小车做匀速运动时的速度大小，即为最终小车获得的速度大小，该题中后来点距逐渐减小，说明小车受到摩擦力作用，点距最大的点最符合要求．
（3）分析图示图象，然后答题．

解答 解：（1）A、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，我们只需要看w与v²是否成正比即可，故A错误；
B、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才有倍数关系，故B正确；
C、实验中橡橡皮筋对小车所做功认为是合外力做功，因此需要平衡摩擦力，故木板应该是倾斜的，故C错误；
D、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D正确．
故选BD．
（2）若正确操作，纸带上最后所打点点距是均匀的，此时的速度即为最大速度，据此可求出小车做匀速运动时的速度大小，即为最终小车获得的速度大小，该题中后来点距逐渐减小，说明小车受到摩擦力作用，点距最大的点最符合要求，即C点的速度最符合要求；
（3）由图示图象可知，根据图可知，W-v²图象是一条倾斜额直线，W与v²成正比，由此可知，功与速度的平方成正比．
故答案为：（1）BD；（2）C；（3）功与速度的平方成正比．

点评 明确了该实验的实验原理以及实验目的，即可了解具体操作的含义，以及如何进行数据处理；数据处理时注意数学知识的应用，本题是考查实验操作及数据处理的方法等问题．