Question

某實驗小組采用如圖所示的裝置探究功與速度的關系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．打點計時器工作頻率為50Hz．
（1）實驗中木板略微傾斜，這樣做

CD

．
A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑B．是為了增大小車下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合外力對小車做的功D．可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運動
（2）實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…，并起來掛在小車的前端進行多次實驗，每次都要把小車拉到同一位置再釋放小車．把第1次只掛1條橡皮筋對小車做的功記為W，第2次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功為2W，…；橡皮筋對小車做功后而獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出．根據第4次實驗的紙帶（如圖所示）求得小車獲得的速度為

2.00

m/s．

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，使得橡皮筋做的功等于合外力對小車做的功；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．
（2）由于要判斷橡皮條所做的功與速度變化的關系，故需要測量出加速的末速度，即最大速度，也就是勻速運動的速度，所以要分析點跡均勻的一段紙帶．

解答：解：（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，使得橡皮筋做的功等于合外力對小車做的功；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．故選CD．
（2）在加速過程中，橡皮條在做正功，故需要測量最大速度，即勻速運動的速度，因而需要選用間隔均勻的點，即后面距離為4.00cm的點，打點計時器每隔0.02s打一次點，故最大速度為：
v=

x

T

=

0.04

0.02

=2.00m/s．
故答案為：（1）CD；（2）2.00

點評：本題關鍵要：①根據原理理解平衡摩擦力的意義；②明確小車的運動情況，先加速，再勻速，橡皮條做功完畢，速度最大，做勻速運動，故需要測量勻速階段的速度．