题目内容

6．“探究功与物体速度变化的关系”的实验装置如图所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W，当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…，每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．
（1）除了图甲中已有的实验器材外，还需要导线、开关、低压交流电源、毫米刻度尺（填测量工具）．
（2）关于“探究功与速度变化的关系”的实验，下列叙述正确的是B
A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C．放小车的长木板应该尽量使其水平
D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
（3）某同学在一次实验中得到了一条如图乙所示的纸带，这条纸带上的点距并不均匀，下列说法正确的是BD
A．纸带的左端是与小车相连的
B．纸带的右端是与小车相连的
C．利用E、F、G、H、I、J这些点之间的距离来确定小车的速度
D．利用A、B、C、D这些点之间的距离来确定小车的速度

分析 （1）现在通过实验来探究功与物体动能变化关系，小车的速度由纸带上打的点测量位移，用平均速度来计算，因此需要刻度尺；
（2）橡皮筋拉动小车的弹力虽然是个变力，但这个弹力做的功，数值上就等于橡皮筋发生形变时所具的弹性势能，而这个弹性势能又与橡皮筋的形变量相对应；橡皮筋的形变量一定，这个弹力做的功就是一定的，实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋并系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难；
（3）与小车相连的一端打的点比较密集一点，要测量最大速度，应该选用点迹均匀的部分．

解答 解：（1）探究橡皮筋做功与小车的动能变化的关系，则小车的速度根据纸带上所打的点，通过测量位移，求平均速度来代替瞬时速度．因此必须要有毫米刻度尺；
（2）AB、我们用橡皮筋拉动小车的方法，来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系，这是一个非常精妙的设计．直接去测量一个正做变速运动物体所受拉力是很困难的．橡皮筋拉动小车的弹力虽然是个变力，但这个弹力做的功，数值上就等于橡皮筋发生形变时所具的弹性势能，而这个弹性势能又与橡皮筋的形变量相对应；橡皮筋的形变量一定，这个弹力做的功就是一定的．实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋并系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难．所以我们不用直接测量功的数值，故AB错误．
C、为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜．所以C错误．
D、根据打点计时器的使用规则，先接通电源，再让小车运动，故D正确．
故选：D
（3）A、纸带右端密集，故纸带的右端是与小车相连的，故A错误，B正确；
C、要测量最大速度，应该选用点迹恒定的部分．即应选用纸带的A、B、C、D部分进行测量，故D正确，C错误．
故选：BD．
故答案为：
（1）毫米刻度尺；
（2）D；
（3）D．

点评 小车的速度通过纸带上点求出，而小车的动能完全是由橡皮筋做功而导致的．同时巧用一根橡皮筋做功为W，两根橡皮筋则为2W，但每根伸长的长度必须相同，该实验中如果平衡摩擦力则小车的运动情况是先加速，再匀速，最后减速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动；如果没有平衡摩擦力，橡皮条先加速后减速，没有匀速过程．

练习册系列答案
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