Question

20．某實驗小組采用如圖1所示的裝置探究功與速度變化的關系，

（1）下列敘述正確的是D
A．每次實驗必須設法算出橡皮筋對小車做功的具體數值
B．每次實驗中，橡皮拉伸的長度沒有必要保持一致
C．放小車的長木板應該盡量使其水平
D．先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出
（2）實驗中，某同學在一次實驗中得到了一條如圖2所示的紙帶．這條紙帶上的點距并不均勻，下列說法正確的是BD
A．紙帶的左端是與小車相連的
B．紙帶的右端是與小車相連的
C．利用E、F、G、H、I、J這些點之間的距離來確定小車的速度
D．利用A、B、C、D這些點之間的距離來確定小車的速度
（3）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力對小車做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運動
（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的關系符合實際的是圖3中的C．

Answer 1

分析 1、本實驗直接去測量一個做變速運動物體所受拉力是很困難的．橡皮筋拉動小車的彈力雖然是個變力，但這個彈力做的功，數值上就等于橡皮筋發(fā)生形變時所具的彈性勢能，而這個彈性勢能又與橡皮筋的形變量相對應；橡皮筋的形變量一定，這個彈力做的功就是一定的．實驗時，每次保持橡皮筋的形變量一定，當有n根相同橡皮筋并系在小車上時，n根相同橡皮筋對小車做的功就等于系一根橡皮筋時對小車做的功的n倍，這個設計很巧妙地解決了直接去測量力和計算功的困難，再加上打點計時器測出小車獲得的最大速度即動能可求．
2、若正確操作，紙帶上最后所打點點距是均勻的，此時的速度即為最大速度，據此可求出小車做勻速運動時的速度大小，即為最終小車獲得的速度大小，該題中后來點距逐漸減小，說明小車受到摩擦力作用，點距最大的點最符合要求．
3、根據實驗原理橡皮筋做的功等于小車增加的動能，要消除摩擦力帶了的影響．分析答題．
4、結合數學中函數圖象的知識，可以分析得到結論．

解答 解：（1）A、橡皮筋對小車做的功和小車獲得的動能滿足：$W=\frac{1}{2}m{v}^{2}$的關系，所以當小車質量一定時：w與v²成正比．我們只需要看w與v²是否成正比即可．故A錯誤．
B、實驗中改變拉力做功時，為了能定量，所以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．故B錯誤．
C、從紙帶上看出，小車先加速運動后勻速，這樣的話就需要平衡摩擦力，故木板應該是傾斜的．故C錯誤．
D、做紙帶類型的題時：統(tǒng)一的要求都是先接通電源，后讓紙帶運動．故D正確．
故選：D．
（2）紙帶右端密集，故紙帶的右端是與小車相連的．
要測量最大速度，應該選用點跡恒定的部分．即應選用紙帶的A、B、C、D部分進行測量．
故BD正確、AC錯誤．
故選：BD．
（3）使木板傾斜，小車受到的摩擦力與小車所受重力的分量大小相等，在不施加拉力時，小車在斜面上受到的合力為零，小車可以在斜面上靜止或做勻速直線運動；小車與橡皮筋連接后，小車所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功，故AB錯誤，CD正確．
故選：CD．
（4）實驗研究發(fā)現(xiàn)，W與v²成正比，故W與v的圖象應該是向上彎曲的曲線，故C正確，ABD錯誤．
故選：C．
故答案為：（1）D；（2）BD；（3）CD；（4）C．

點評 本題關鍵結合實驗目地，選擇一定的實驗方案，根據實驗原理，分析后得到實驗方法，實驗數據的處理通常要結合圖想法，簡潔明了，形象直觀，同時還要考慮實驗數據的處理要盡量的減小誤差．