Question

某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化關系”的實驗，裝置如圖所示，打點計時器所用交流電源的頻率為50Hz．


①實驗操作中需平衡小車受到的摩擦力，其最根本的目的是______
A．防止小車不能被橡皮筋拉動
B．保證橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功
C．便于小車獲得較大的彈射速度
D．防止紙帶上打點不清晰
②關于橡皮筋做功，下列說法正確的是______
A．橡皮筋做功的具體值可以直接測量
B．橡皮筋在小車運動的全程中始終做功
C．通過增加橡皮筋的條數可以使橡皮筋對小車做的功成整數倍增加
D．若橡皮筋伸長量變為原來的2倍，則橡皮筋做功也增加為原來的2倍
③下圖是某同學在正確實驗過程中得到的一條紙帶，相鄰的兩個讀數點間還有一個點沒有畫出來，A、B、C、D、E、F各點到O點的距離分別為：1.87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、25.83cm、34.75cm，則由紙帶可知本次實驗中小車獲得的速度為______m/s．



④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，如圖甲，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，正確的是______


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

①在該實驗中要求橡皮筋對小車所做功為合外力所做功，因此為了減小實驗誤差，該實驗需要平衡摩擦力，這點與驗證牛頓第二定律類似，故ACD錯誤，B正確．
故選B．
②本實驗中通過增加橡皮筋的條數可以使橡皮筋對小車做的功成整數倍增加，因此要求橡皮筋是相同的，每次拉伸長度相同，故ABD錯誤，C正確．
故選C．
③由所打點可知，DE之間距離基本等于EF之間距離，因此小車最后獲得的速度為：
v=

DF

2T

=

(34.75-16.91)×10-2

2×0.04

=2.23m/s
故答案為：2.23．
④根據數學知識可知，甲圖象基本為一拋物線，但是不能說明功與速度的二次方一定成正比，乙圖為過原點的直線，有數學知識可知：功與速度的二次方一定成正比．故BCD錯誤，A正確．
故選A．