Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗。圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的，沿木板滑行，橡皮筋對小車做的功記為W。當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實驗時（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根據(jù)打點計時器所打在紙帶上的點進(jìn)行計算。

(1)除了圖中已有的實驗器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和_________（填“交流”或“直流”）電源。

(2)實驗中，小車會受到摩擦力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦力，則下面操作正確的是（____）

A．放開小車，能夠自由下滑即可

B．放開小車，能夠勻速下滑即可

C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可

D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可

(3)若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當(dāng)小車速度最大時，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是（____）

A．橡皮筋處于原長狀態(tài)

B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)

C．小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處

D．小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線

(4)在正確操作的情況下，打在紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的_________部分進(jìn)行測量（根據(jù)如下圖所示的紙帶回答）。

(5)實際情況是：橡皮筋對小車做的功_________（填“大于”或“小于”）小車動能增量。這一情況造成的原因可能是___________________________。

(6)平衡摩擦力后，如果實驗中發(fā)現(xiàn)小車最終運動總是過快，致使打出的紙帶上點子過少，難以選到合適的點計算小車速度，請你利用本實驗的器材提出一個解決辦法：____________________________________。

Answer 1

【答案】交流 D B GJ 大于 實驗中存在摩擦力沒有被平衡掉 在小車上加適量的砝碼

【解析】

(1)[1]．打點計時器使用的是交流電源，故選交流；
(2)[2]．實驗中可以適當(dāng)抬高木板的一側(cè)來平衡摩擦阻力，受力平衡時，小車應(yīng)做勻速直線運動，所以正確的做法是：放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可，故ABC錯誤，D正確；
故選D。
(3)[3]．若木板水平放置，對小車受力分析可知，小車速度最大時小車受到的合力應(yīng)為零，即小車受到的橡皮筋拉力與摩擦力相等，橡皮筋應(yīng)處于伸長狀態(tài)；小車在兩個鐵釘?shù)倪B線的左側(cè)，故ACD錯誤，B正確。

(4)[4]．要測量最大速度，應(yīng)該選用點跡均勻的部分，所以選GJ部分，故D正確。

(5)[5][6]．實際情況是：橡皮筋對小車做的功大于小車動能增量。這一情況造成的原因可能是該實驗一定有轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的，即實驗中存在摩擦力沒有被平衡掉。

(6)[7]．平衡摩擦力后，發(fā)現(xiàn)小車運動過快，致使打出的紙帶上點數(shù)較少，即小車的加速度大，所以應(yīng)減少小車的加速度，當(dāng)小車的合力一定的情況下，據(jù)牛頓第二定律可知，適當(dāng)增大小車的質(zhì)量，即在小車上加適量的砝碼，從而減小小車的加速度。