Question

【題目】用如圖甲所示的裝置，探究功與物體速度變化的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先適當(dāng)墊高木板，然后由靜止釋放小車(chē)，小車(chē)在橡皮條彈力的作用下被彈出，沿木板滑行，小車(chē)滑行過(guò)程中通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，記錄其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)前適當(dāng)墊高木板目的是_________________________________________________。

（2）在做“探究功與速度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是_______________________。

A．通過(guò)控制橡皮筋的伸長(zhǎng)量不變，改變橡皮筋條數(shù)來(lái)分析拉力做的功

B．通過(guò)改變橡皮筋的長(zhǎng)度來(lái)改變拉力做的功

C．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中木板適當(dāng)墊高就行，沒(méi)有必要反復(fù)調(diào)整

D．通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車(chē)加速過(guò)程中獲得的平均速度即可

（3）實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)打出一段紙帶如圖乙所示，相鄰兩計(jì)時(shí)點(diǎn)距離依次為：AB=3.50cm、BC=3.80cm、CD=DE=EF=FG=GH=4.00cm，則勻速運(yùn)動(dòng)的速度v=___________________m/s。（保留3位有效數(shù)字）

（4）根據(jù)多次測(cè)量的數(shù)據(jù)，畫(huà)出橡皮筋對(duì)小車(chē)做功W與小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)速度v草圖如圖丙所示，根據(jù)圖線(xiàn)形狀猜想，W與v的關(guān)系可能為__________________。

A、W∝ B、W∝ C、W∝ D、W∝

Answer 1

【答案】（1）實(shí)驗(yàn)前適當(dāng)墊高木板目的是為了平衡摩擦力確保橡皮筋的拉力即為小車(chē)受到的合外力。（2）正確答案為A（3） (4）正確答案選D

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)前適當(dāng)墊高木板目的是為了平衡摩擦力確保橡皮筋的拉力即為小車(chē)受到的合外力。

（2）A、橡皮筋拉小車(chē)時(shí)的作用力是變力,我們不能求變力做功問(wèn)題,但選用相同的橡皮筋,且伸長(zhǎng)量都一樣時(shí),橡皮條數(shù)的關(guān)系就是做功多少的關(guān)系,因此用不同條數(shù)的橡皮筋且拉到相同的長(zhǎng)度,這樣橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功才有倍數(shù)關(guān)系,所以A選項(xiàng)是正確的;
B、橡皮筋拉小車(chē)時(shí)的作用力是變力,我們不能根據(jù)公式求變力做功問(wèn)題,因此實(shí)驗(yàn)中并非通過(guò)改變橡皮筋的長(zhǎng)度改變拉力做功的數(shù)值,故B錯(cuò)誤;
C、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中木板適當(dāng)墊高就行,反復(fù)調(diào)整使得小車(chē)沿木板向下的重力與摩擦力平衡才行,故C錯(cuò)誤.
D、橡皮條做功完畢,速度最大,通過(guò)研究紙帶,得到小車(chē)的最大速度,所以應(yīng)該找紙帶中點(diǎn)跡均勻的點(diǎn)來(lái)求小車(chē)的速度，故D錯(cuò)誤

故A正確；

（3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz，所以打點(diǎn)周期為0.02s，根據(jù)速度公式可得：

（4）根據(jù)圖像可知， ，式中的a是常量，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知 ，故D對(duì)，ABC錯(cuò)；

故本題答案是：（1）實(shí)驗(yàn)前適當(dāng)墊高木板目的是為了平衡摩擦力確保橡皮筋的拉力即為小車(chē)受到的合外力。

（2）正確答案為A

（3）

(4）正確答案選D