Question

用如圖所示的裝置做“探究功與速度變化的關系”的實驗時：
（1）下列說法正確的是（填字母代號）

ABCF

A．為了平衡摩擦力，實驗中可以將長木板的左端適當墊高，使小車拉著穿過打點計時器的紙帶自由下滑時能保持勻速運動
B．每次實驗中橡皮筋的規格要相同，拉伸的長度要一樣
C．可以通過改變橡皮筋的條數來改變拉力做功的數值
D．可以通過改變小車的質量來改變拉力做功的數值
E．實驗中要先釋放小車再接通打點計時器的電源
F．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度
G．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度
（2）若在實驗中，我們用1條、2條、3條…同樣的橡皮筋進行1次、2次、3次…實驗．實驗中，如果橡皮筋拉伸的長度都相等，那么每次橡皮筋對小車做的功可記作W、2W、3W…對每次打出的紙帶進行處理，求出小車每次最后勻速運動時的速度v，記錄數據見下表：

功W	0	W	2W	3W	4W	5W	6W
v/（m?s-1）	0	1.00	1.41	1.73	2.00	2.24	2.45

據以上數據，在坐標紙中作出W-v²圖象．
（3）根據（2）題中的圖象可以得出的結論是

外力做功與物體速度平方成正比

．

Answer 1

分析：1、小車在水平的平面上被橡皮筋拉動做功，導致小車的動能發生變化．小車的速度由紙帶上打點來計算，從而能求出小車的動能變化．每次實驗時橡皮筋伸長的長度都要一致，則一根做功記為W，兩根則為2W，然后通過列表描點作圖探究出功與動能變化的關系．
2、根據題目圖表中所給數據可以W-v、計算出v²，再作出W-v²圖象，依據數學關系可以得出W和v²的關系．

解答：解：（1）A、小車在水平面運動時，由于受到摩擦阻力導致小車速度在變化．所以適當傾斜以平衡摩擦力．小車所能獲得動能完全來于橡皮筋做的功．故選項A正確；
B、實驗中每根橡皮筋做功均是一樣的，所以所用橡皮筋必須相同，且伸長的長度也相同．故選項B正確；
C、每次實驗時橡皮筋伸長的長度都要一致，則一根做功記為W，兩根則為2W，故選項C正確；
D、是通過改變橡皮筋的條數來改變拉力做功的數值，故選項D錯誤；
E、只要使用打點計時器的實驗，都是先接通電源后釋放紙帶，故選項E錯誤；
F、G：由于小車在橡皮筋的作用下而運動，橡皮筋對小車做的功與使小車能獲得的最大速度有關，故選項F正確，選項G錯誤；
故選：ABCF
（2）根據題中數據計算出各個拉力做功下的v²，依次為：0，1，2，3，4，5，6．
用描點法得出圖象如下所示：

（3）由W-v²圖線可知，圖象為過原點的直線，因此W和v²成正比關系．
故答案為：（1）ABCF；（2）W-v²圖象如圖；（3）外力做功與物體速度平方成正比．

點評：本題關鍵之處：明確實驗原理，在原理的基礎上，理解橡皮筋相同之外，伸長也相同；同時要算出小車的最大速度．本題利用數學知識解決物理問題的好題．