题目内容

【题目】“探究功与速度变化的关系”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、4条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W……每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带测出.

(1)除了图中已有的试验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和_______ 电源(填“交流”或“直流”);

(2)关于该实验,下列说法正确的是________

A.将木板的一端适当垫起,以平衡小车的摩擦力

B.每次改变小车的质量时,都要重新平衡摩擦力

C.该实验一定要满足M远大于m

D.利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W,依次作出W-vm、W- 、W- ,W2-vm、W3-vm……的图象,得出合力做功与物体速度变化的关系.

(3)如图所示,给出了某次实验打出的纸带,从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带,测得A、B、C、D、E相邻两点间的距离分别为AB=1.48 cm,BC=1.60 cm,CD=1.62 cm,DE=1.62 cm;已知相邻两点打点时间间隔为0.02 s,则小车获得的最大速度vm=______m/s.

【答案】 交流; AD; 0.81;

【解析】(1)由图示实验装置可知,除图示实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和打点计时器所需要的交流电源。

(2)橡皮筋的拉力表示小车受到的合力,为了减少这种做法带来的实验误差,必须使长木板左端抬起一个合适的角度,以平衡摩擦力,以保证合外力等于橡皮筋的拉力,但不需要每次都平衡摩擦力,故A正确,B错误;该实验不要满足M远大于m,故C错误;利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W,依次作出W-vmW-vm2W-vm3W2-vmW3-vm的图象,得出合力做功与物体的速度变化之间的关系,故D正确。所以AD正确,BC错误。

(3)小车的运动情况,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,因此算速度时要选取点距均匀的部分,从纸带上我们可判断出打C点时,小车具有最大的速度vm可由CE的平均速度求出:

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