Question

【題目】如圖所示為某物理實驗小組做“探究功與速度變化的關系”的實驗裝置，（說明：實驗中橡皮筋型號相同）

(1)除了實驗所需的導線、復寫紙、紙帶，你認為還需要的實驗器材有______

(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)①實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條、……合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條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為W,第二次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為2W,……橡皮筋對小車做功后而使小車獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出。根據第4次的紙帶(如圖所示)求得小車獲得的速度為________m/s。(結果保留兩位有效數字)

②若根據多次測量數據畫出的W-v草圖如圖所示,根據圖線形狀,可知對W與v的關系作出的猜想肯定不正確的是________

A．W∝ B．W∝1/v C．W∝v2 D．W∝v3

Answer 1

【答案】AB； C； 2.0m/s； B

【解析】

打點計時器使用交流電源；

實驗前要平衡摩擦力，把紙帶穿過打點計時器的限位孔，把木板一端適當墊高，使小車在木板上做勻速直線運動即可平衡摩擦力；

實驗要求出橡皮筋做功完畢時小車的速度，橡皮筋做功完畢小車做勻速直線運動，紙帶上相鄰兩點間的間距相等，分析圖示紙帶答題；

如果W∝v2的猜想是正確的，則W與v2成正比例關系。

(1)電磁打點計時器需要學生電源，要計算小車獲得的動能即小車的速度，要刻度尺量出距離，故應選：AB；

(2) A項：橡皮筋的拉力是一個變力，我們無法用W=Fx進行計算，故A錯誤；

B項：小車在橡皮條的拉力作用下先加速運動，當橡皮條恢復原長時，小車由于慣性繼續前進，做勻速運動。故B錯誤；

C項：橡皮筋伸長量按倍數增加時，功并不簡單地按倍數增加，變力功一時無法確切測算。因此我們要設法回避求變力做功的具體數值，可以用一根橡皮筋做功記為W，用兩根橡皮筋做功記為2W，用三根橡皮筋做功記為3W…，從而回避了直接求功的困難。故C正確；D項：橡皮筋的拉力是一個變力，我們無法用W=Fx進行計算，x變為原來的2倍，Fx比原來的兩倍要大。故D錯誤。

故選：C；

(3) 小車勻速直線運動的速度；

(4) 如果B正確，則速度增大，做功要小的，這很顯然與圖不符，所以B猜想是不正確的。