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以及若干鉤碼外，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(yùn)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)選用紙帶上的哪兩點之間的部分進(jìn)行測量_________（根據(jù)如下圖所示的紙帶回答，填寫字母）；

(5)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_____；

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

Answer 1

【答案】交流 D B GJ 沒有平衡摩擦力 在小車上加上適量的砝碼

【解析】

(1)[1]打點計時器使用的是交流電，故需要交流電源；

(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(yùn)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)，所以B正確，故選B。

(4)[4]要驗證的是“合力做功和物體速度變化的關(guān)系”，小車的初速度為零，故需要知道做功完畢的末速度即最大速度，此后小車做的是勻速運(yùn)動，故應(yīng)測紙帶上的勻速運(yùn)動部分，由紙帶的間距可知，應(yīng)該選擇GJ部分。

(5)[5]小車下滑時受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力對小車做的功，造成的原因可能是沒有平衡摩擦力；

(6)[6]紙帶上打?qū)绲狞c較少說明小車的加速度過大，故應(yīng)在小車上加上適量的砝碼。