Question

某同學用如圖1所示的實驗裝置進行“探究功與速度變化的關系”的實驗。圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B的限位孔，它們均置于長木板上。實驗時，通過改變橡皮筋的條數讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W……，通過打點計時器打下的紙帶來測定小車獲得的速度v₁、v₂、v₃……。請回答下面幾個問題：

（1）在本實驗中，小車會受到阻力的作用，這時需要使木板傾斜作為補償，下列操作正確的是____。
A. 不掛橡皮筋，輕輕推一下小車，能夠加速下滑即可
B. 不掛橡皮筋，輕輕推一下小車，能夠勻速下滑即可
C. 小車在橡皮筋的拉力作用下，能夠加速下滑即可
D. 小車在橡皮筋的拉力作用下，能夠勻速下滑即可
（2）用一根橡皮筋套住小車，拉至某個位置，先接通電源再釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列的點。已知打點計時器使用的交流電周期為0.02s。其中一次得到的紙帶如圖2所示，應選圖2中的______ 段（填AB或CD）來計算小車的速度v，計算結果為v=_________m／s。

（3）本實驗使用的橡皮筋總數是6根，實驗中W、v、v²的數據已記錄在下面表格中，并根據數據畫出了W－v和W－v²的圖象如圖3所示。甲、乙兩個圖象中，_________圖象可以比較直觀地得出功與速度變化的關系。

Answer 1

（1）B （2）CD，0.36 （3）乙

試題分析：（1）在本實驗中，小車會受到阻力的作用，這時需要使木板傾斜作為補償，即要平衡摩擦力，正確的操作是，抬高模板的一端，不掛橡皮筋，輕輕推一下小車，能夠勻速下滑即可；（2）應該選擇小車勻速時的速度作為小車最后的速度，即。（3）圖象乙可以比較直觀地得出功與速度變化的關系。因為W－v²圖線是直線，所以功與速度的平方成正比。