Question

某學習小組做探究“功與物體速度變化關系”的實驗（如圖1，已平衡好小車的摩擦），圖1中小車是在一條橡皮筋作用下彈出并沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W₀．當用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時，使每次實驗中每條橡皮筋伸長的長度都相等．實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．
（1）在正確操作的情況下，打在紙帶上的點并不都是均勻的（如圖2），為了測量小車獲得的速度，應選用紙帶的

 

部分進行測量（根據下面所示的紙帶回答）．
A．GK      B．AD      C．AK      D．EH
（2）改變橡皮筋對小車做的功，測量并計算出每次小車獲得的速度和速度的平方，將數據記錄到右側表格中．根據數據，同學甲猜想物體獲得的速度v與外力對物體做的功W之間可能存在正比關系，同學乙猜想v²與W有正比關系，于是甲、乙兩位同學用圖象法處理數據，找尋支持他們猜想的依據．他們分別在圖3（a）、（b）圖中建立了v-W和²-W坐標，現已將數據點正確描上，請你根據描好的點，幫他們畫好圖3（a）、（b）圖的圖線（請在答題卡上畫）：

橡皮筋做的功W	小車獲得速度v（m/s）	車速的平方v2（m2/s2）
W0	0.46	0.21
2W0	0.67	0.45
3W0	0.84	0.71
4W0	0.94	0.88
5W0	1.06	1.12
6W0	1.14	1.30

（3）由圖3（a）中圖象得出結論：

 

；由圖3（b）中圖象得出結論：

 

．

Answer 1

分析：小車先在橡皮條的拉動下做加速運動，當橡皮條恢復原長時，拉力減為零，小車由于慣性繼續做勻速運動，因此小車勻速時的速度就是該過程中的最大速度．
根據描點法作圖；
根據圖象是否是線性關系作出結論判斷．

解答：解：（1）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，因此勻速時的速度即為該過程中的最大速度，故為了測量小車獲得的速度，應選用紙帶的GK部分，
故選：A．
（2）根據描點法作圖如圖：

（3）由（a）中圖象不是線性圖線，得出結論：v與W不成正比；
由（b）中圖象為一條過原點的直線得出結論：在誤差允許范圍內，v²∝W．
故答案為：（1）A；（2）如圖，如圖；（3）v與W不成正比；在誤差允許范圍內，v²∝W．

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，如本實驗中，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．