Question

關(guān)于“探究動能定理”的實驗中，實驗裝置如圖1所示
（1）下列敘述正確的是

D

A．每次實驗必須設(shè)法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值
B．每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致
C．放小車的長小板應(yīng)該盡量使其水平
D．先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈山
（2）某同學在一次實驗中得到一條如圖2所示的紙帶，這條紙帶上的點兩端較密，中間稀疏，出現(xiàn)這種情況的原因可能是
A．電源的頻率不穩(wěn)定
B．小板傾斜的群度太大
C．沒有使木板傾斜或傾斜角太小
D．橡皮筋條數(shù)太多

Answer 1

分析：本實驗直接去測量一個做變速運動物體所受拉力是很困難的．橡皮筋拉動小車的彈力雖然是個變力，但這個彈力做的功，數(shù)值上就等于橡皮筋發(fā)生形變時所具的彈性勢能，而這個彈性勢能又與橡皮筋的形變量相對應(yīng)；橡皮筋的形變量一定，這個彈力做的功就是一定的．實驗時，每次保持橡皮筋的形變量一定，當有n根相同橡皮筋并系在小車上時，n根相同橡皮筋對小車做的功就等于系一根橡皮筋時對小車做的功的n倍，這個設(shè)計很巧妙地解決了直接去測量力和計算功的困難，再加上打點計時器測出小車獲得的最大速度即動能可求．

解答：解：（1）我們用橡皮筋拉動小車的方法，來探究橡皮筋的拉力對小車所做的功與小車速度變化的關(guān)系，這是一個非常精妙的設(shè)計．直接去測量一個正做變速運動物體所受拉力是很困難的．橡皮筋拉動小車的彈力雖然是個變力，但這個彈力做的功，數(shù)值上就等于橡皮筋發(fā)生形變時所具的彈性勢能，而這個彈性勢能又與橡皮筋的形變量相對應(yīng)；橡皮筋的形變量一定，這個彈力做的功就是一定的．實驗時，每次保持橡皮筋的形變量一定，當有n根相同橡皮筋并系在小車上時，n根相同橡皮筋對小車做的功就等于系一根橡皮筋時對小車做的功的n倍，這個設(shè)計很巧妙地解決了直接去測量力和計算功的困難．所以我們不用直接測量功的數(shù)值，即A錯誤、B錯誤．
為了保證小車的動能都是橡皮筋做功的結(jié)果，必須平衡摩擦力，長木板要適當?shù)膬A斜．所以C錯誤．
根據(jù)打點計時器的使用規(guī)，先接通電源，讓打點計時器工作后釋放小車，則D正確．
故選D
（2）木板傾斜太少使物體初加速度過慢使得紙帶上打出的點一開始很密，然后速度上來后使得紙帶上打出的點稀疏而又因為木板傾斜太少使速度有快速地下降又使在最后紙帶上的點變密，在剛好平衡力的時候應(yīng)該是各個點之間的距離相等．
故選C

點評：本實驗當中關(guān)鍵的是如何實現(xiàn)讓功成倍的增加，如何測到小車獲得的最大速度．橡皮筋拉動小車的設(shè)計巧妙地解決了這個問題，選項中涉及到實驗的幾個細節(jié)，是一道易錯題．