Question

1．某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化關系”的實驗如圖1，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W．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，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．

（1）除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關、刻度尺和交流電源．
A．交流      B．直流
（2）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是D．
A．放開小車，能夠自由下滑即可
B．放開小車，能夠勻速下滑即可
C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可
D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可
（3）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2所示）求得小車獲得的速度為2.00  m/s．（頻率為50赫茲）
（4）若根據多次測量數據畫出的W-v圖象如圖3所示，根據圖線形狀可知，對W與v的關系作出猜想肯定不正確的是AB．
A．W∝$\sqrt{v}$       B．W∝$\frac{1}{v}$           C．W∝v²        D．W∝v³．

Answer 1

分析 本題的關鍵是明確本實驗的原理和操作要求，實驗中可以適當抬高木板的一側來平衡摩擦阻力．受力平衡時，小車應做勻速直線運動．

解答 解：（1）打點計時器的電源應該選用交流電源；打點計時器打點周期等于交流電的周期；　
（2）實驗中可以適當抬高木板的一側來平衡摩擦阻力．受力平衡時，小車應做勻速直線運動，所以正確的做法是：放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可，故ABC錯誤，D正確．
（3）根據功能原理，外力對物體做的功等于物體動能的增加量，故小車做勻速運動時，是橡皮筋對小車做功后而使小車獲得的速度，可由$v=\frac{△x}{△t}=\frac{0.0400}{0.02}=2.00$m/s，
（4）根據W-v圖象是向上彎曲，根據數學知識W可能v²成正比，可能v³成正比，圖象是一條大于1次方的函數的曲線．故AB肯定錯誤．
故選：AB．
故答案為：（1）交流；（2）D；（3）2.00m/s；（4）AB

點評 本題涉及打點計時器的工作原理和探究功與速度變化關系實驗的原理，從實驗原理的角度分析即可．