Question

【題目】某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化的關系”的實驗，圖中小車是在1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、________(填測量工具)和________(填“交流”或“直流”)電源．

(2) 下列關于此實驗操作的說法中，正確的是（_____）．

A．實驗時要盡量保持木板水平

B．打點計時器的電源要等到小車開始做勻速運動時才能打開

C．求小車速度時，應取紙帶上點跡均勻的部分

D．用多條橡皮筋時應適當減小橡皮筋的形變量，以免小車速度過大

(3) 實驗中“平衡摩擦力”這個操作的目的是（______）

A．增大小車加速度 B．增大小車速度

C．使小車合力等于橡皮筋拉力 D．摩擦力對小車不做功

(4) 下圖是第4次實驗得到的紙帶,則小車獲得的速度為______m/s．（交流電源的頻率為50赫茲，結果保留兩位有效數字）

(5) 實驗結束后利用所得的數據，畫出的正確圖象應該是圖中的（______）

Answer 1

【答案】 刻度尺 交流 C C 2.0 乙

【解析】（1）除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關、刻度尺以便用來測量紙帶上點跡之間的距離，同時由于打點計時器的存在，故還需要交流電源；

（2） A．由于實驗時要平衡摩擦力，故不能保持木板水平，故選項A錯誤；

B、實驗時應先接通電源，然后釋放小車，以便減少實驗誤差，故B錯誤；

C．小車最后做勻速運動，因此求小車速度時，應取紙帶上點跡均勻的部分，故C正確；

D、為保證每個橡皮筋做功一樣，要求每次實驗中，像皮筋伸長的長度必須保持一致，故D錯誤；

（3）因本實驗的目的為：探究“合力的功和物體速度變化的關系”，實驗中可以適當抬高木板的一側來使小車受到的摩擦力與小車受到重力沿斜面方向的分力相等，則小車合力等于橡皮筋拉力，從而改變橡皮筋的拉力即可改變合力，從而減少實驗誤差，故C正確；

（4）各點之間的距離相等的時候小車做直線運動，由圖可知，兩個相鄰的點之間的距離是時做勻速直線運動， ，利用公式： 可得： ；

（5）根據動能定理， ，即與成線性關系，因此正確圖象應該是乙。