Question

【題目】用如圖甲所示的裝置，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，小車在橡皮條彈力的作用下被彈出，沿木板滑行，小車滑行過程中通過打點計時器的紙帶，記錄其運動規律，打點計時器工作頻率為50Hz。請回答下列問題：

（1）實驗前適當墊高木板目的是_________________________________________________。

（2）在做“探究功與速度關系”的實驗時，下列說法正確的是_______________________。

A．通過控制橡皮筋的伸長量不變，改變橡皮筋條數來分析拉力做的功

B．通過改變橡皮筋的長度來改變拉力做的功

C．實驗過程中木板適當墊高就行，沒有必要反復調整

D．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度即可

（3）實驗中，某同學打出一段紙帶如圖乙所示，相鄰兩計時點距離依次為：AB=3.50cm、BC=3.80cm、CD=DE=EF=FG=GH=4.00cm，則勻速運動的速度v=___________________m/s。（保留3位有效數字）

（4）根據多次測量的數據，畫出橡皮筋對小車做功W與小車勻速運動速度v草圖如圖丙所示，根據圖線形狀猜想，W與v的關系可能為__________________。

A、W∝ B、W∝ C、W∝ D、W∝

Answer 1

【答案】（1）實驗前適當墊高木板目的是為了平衡摩擦力確保橡皮筋的拉力即為小車受到的合外力。（2）正確答案為A（3） (4）正確答案選D

【解析】

（1）實驗前適當墊高木板目的是為了平衡摩擦力確保橡皮筋的拉力即為小車受到的合外力。

（2）A、橡皮筋拉小車時的作用力是變力,我們不能求變力做功問題,但選用相同的橡皮筋,且伸長量都一樣時,橡皮條數的關系就是做功多少的關系,因此用不同條數的橡皮筋且拉到相同的長度,這樣橡皮筋對小車做的功才有倍數關系,所以A選項是正確的;
B、橡皮筋拉小車時的作用力是變力,我們不能根據公式求變力做功問題,因此實驗中并非通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數值,故B錯誤;
C、實驗過程中木板適當墊高就行,反復調整使得小車沿木板向下的重力與摩擦力平衡才行,故C錯誤.
D、橡皮條做功完畢,速度最大,通過研究紙帶,得到小車的最大速度,所以應該找紙帶中點跡均勻的點來求小車的速度，故D錯誤

故A正確；

（3）打點計時器工作頻率為50Hz，所以打點周期為0.02s，根據速度公式可得：

（4）根據圖像可知， ，式中的a是常量，根據數學知識可知 ，故D對，ABC錯；

故本題答案是：（1）實驗前適當墊高木板目的是為了平衡摩擦力確保橡皮筋的拉力即為小車受到的合外力。

（2）正確答案為A

（3）

(4）正確答案選D