Question

如图（甲） 所示的实验装置，可用于探究力对静止物体做功与物体获得速度的关系．
（1）选用同样的橡皮筋，每次在同一位置释放小车，如果用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W；用2条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为

 

W；
（2）小车运动中会受到阻力，在实验中应如何操作以消除这种影响

 

；
（3）在实验中得到一张纸带如图（乙）所示，在图上标出了纸带中一段相邻点迹之间的距离，单位是cm．根据数据求出橡皮筋对小车做功后小车获得的速度为

 

m/s．（保留两位有效数字）．

Answer 1

考点：用打点计时器测速度

专题：实验题

分析：（1）橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，变力功一时无法确切测算．因此我们要设法回避求变力做功的具体数值，可以用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W…，从而回避了直接求功的困难．
（2）小车受到重力、支持力、摩擦力和细线的拉力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑分量平衡摩擦力，摩擦力包括纸带受到的摩擦和长木板的摩擦；
（3）最终小车做匀速直线运动，根据匀速运动的位移和时间求出速度的大小．

解答：解：（1）每根橡皮筋伸长的长度相同，拉力做功相同，则用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W；用2条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为2W．
（2）小车运动中会受到阻力，要使拉力等于合力，必须平衡摩擦力．
（3）小车先做加速运动，然后做匀速运动，橡皮筋恢复原长后，小车做匀速运动，则小车的获得速度v=

1.80×10-2

0.02

=0.90m/s．
故答案为：（1）2，（2）平衡摩擦力，（3）0.90±0.01．

点评：本题测量功采用的是比例法．小车受到重力、支持力、摩擦力和细线的拉力，要使拉力等于合力，必须使用重力的下滑分量来平衡摩擦力，在实验中应如何操作以消除这种影响应使木板适当倾斜．属于基础题目．