Question

用如圖1所示的裝置，探究功與物體速度變化的關系，實驗時，先適當墊高木板，然后由靜止釋放小車，小車在橡皮筋彈力的作用下被彈出，沿木板滑行，小車滑行過程中帶動通過打點計時器的紙帶，記錄其運動情況．觀察發現紙帶前面部分的點跡疏密不均，后面部分的點跡比較均勻．若實驗做了n次，每次小車都從同一位置由靜止釋放，所用橡皮筋分別為1根、2根…n根，每根橡皮筋情況都相同．通過紙帶求出小車的速度分別為v₁、v₂…v_n，用W表示橡皮筋對小車所做的功．

（1）適當墊高木板是為了：

平衡摩擦力

．
（2）通過紙帶求小車的速度時，應使用紙帶的

后面部分

．（填“全部”、“前面部分”、“后面部分”）
（3）實驗中，甲、乙兩位同學的實驗操作均正確．甲同學根據實驗數據作出了功與速度的關系圖線，即W-v圖2，如圖2甲，并由此圖線得出“功與速度的二次方一定成正比”的結論．乙同學根據實驗數據作出了功與速度的二次方的關系圖線，即W-v²圖，如圖2乙，并由此也得出“功與速度的二次方一定成正比”的結論．關于甲、乙兩位同學的分析，你的評價是：

A

A．甲的分析不正確，乙的分析正確
B．甲的分析正確，乙的分析不正確
C．甲和乙的分析都正確
D．甲和乙的分析都不正確．

Answer 1

分析：（1）小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一段墊高；
（2）紙帶在橡皮條的作用下做加速運動，橡皮條做功完畢，則速度達到最大，此后做勻速運動；

解答：解：（1）要使橡皮筋對小車的拉力大小等于其合外力大小，實驗中必須進行平衡摩擦力的操作，即墊高木板的一端．
故答案為：平衡摩擦力．     
（2）該實驗中需要求出小車的最大速度即小車最后勻速運動的速度大小，因此需要利用紙帶的后半部分．
故答案為：后面部分．
（3）根據甲圖，得到W=axⁿ，式子中a為常系數，n為指數；當n=1時，圖線為直線；當n＜1時，圖線向下彎曲；當n＞1時，圖線向上彎曲；
甲圖圖線向上彎曲，故表達式W=avⁿ中n為大于1的任意數值，而乙圖中，W與v²成正比；故正確選項為A．
故選A．

點評：本題關鍵是結合探究功與速度變化關系的實驗原理進行分析，注意該實驗中需要測量是小車的最大速度即最后的速度大小，同時要正確應用數學知識進行數據處理．