Question

14．在“探究做功与速度变化关系”的实验中，
（1）橡皮筋与小车按图a和图b的两种方式连接，图a中橡皮筋绕过小车前端的钉子，图b中橡皮筋系在小车前端的小环中．

你认为橡皮筋与小车之间的连接方式合理的是图a（填“图a”或“图b”）．
（2）下列说法中正确的是C
A．实验时应使长木板保持水平
B．在释放小车后再接通电源，使打点计时器正常工作
C．利用打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中的最大速度
D．利用打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中的平均速度

（3）实验时所用的电源如图c所示，则打点计时器应选图d中的B（选“A”或“B”）．
（4）若电源频率为50HZ，图e为实验时打下的一条纸带，纸带上的打点为原始点，则数据处理时求得小车的速度为1.30m/s（保留三位有效数字）

Answer 1

分析 （1）为了方便增减橡皮筯，橡皮筋从车顶的钉子上跨过；
（2）本实验要探究合力做的功与速度变化的关系，并且用橡皮条做的功代替总功，故必须保证橡皮条的拉力等于小车所受的合力，应该将长木板一端适当垫高以平衡摩擦力；橡皮条的拉力是变力，其做功的大小无法测量，只能用多根相同的橡皮条拉长相同的长度做整数倍的功；速度测量时，要先接通电源和释放纸带．
（3）根据计时器的电压来选择需要的打点计时器
（4）根据平均速度的定义求解；

解答 解：（1）为了方便增加橡皮筯，橡皮筋从车顶的钉子上跨过，不从车前的环里穿过，故a图连接更合理．
（2）A、实验要探究合力做的功与速度变化的关系，并且用橡皮条做的功代替总功，故必须保证橡皮条的拉力等于小车所受的合力，由于摩擦不能忽略，所以应该将长木板一端适当垫高以平衡摩擦力，故A错误；
B、在中学阶段，用打点计时器测量时间时，为有效利用纸带，总是先接通电源后释放纸带，故B错误；
C、当橡皮筋做功完毕小车应获得最大速度，由于平衡了摩擦力所以小车以后要做匀速运动，相邻两点间的距离基本相同．所以计算小车速度应该选择相邻距离基本相同的若干个点作为小车的匀速运动阶段，用这些点计算小车的速度．故C正确，D错误．
故选：C
（2）由于电源是学生电源，电磁打点计时器的电压为4-6V，所以要选择电磁打点计时器，
故选：B；
（4）各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，所以为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，应选用纸带的GH段进行测量，
由图可知，两个相邻的点之间的距离是0.0260cm，所以速度v=$\frac{0.026}{0.02}$=1.30m/s．
故答案为：（1）图a，（2）c，（3）B，（4）1.30．

点评 本题关键是要分析清楚小车的运动，小车先加速后匀速，小车的加速是因为橡皮筋的拉力的作用，拉力的功是变力做功，通过改变橡皮筋条数，来改变做功情况．