题目内容
【题目】用如图所示的装置,探究功与物体速度变化的关系.实验时先适当垫高木板,然后由静止释放小车,小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出,沿木板滑行.小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带,记录其运动情况.观察发现纸带前面部分点迹疏密不均,后面部分点迹比较均匀,回答下列问题:
(1)适当垫高木板是为了 .
(2)通过纸带求小车速度时,应使用纸带的 (填“全部”、“前面部分”或“后面均匀部分”).
(3)关于橡皮筋做功,下列说法正确的是 .
A.橡皮筋做的功可以直接测量 |
B.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加 |
C.橡皮筋在小车运动的全程中始终做功 |
D.把橡皮筋拉伸为原来的两倍,橡皮筋做功也增加为原来的两倍. |
【答案】(1)平衡摩擦力
(2)后面均匀部分
(3)B
【解析】试题分析:(1)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,故可以将长木板的一段垫高;
(2)纸带在橡皮条的作用下做加速运动,橡皮条做功完毕,则速度达到最大,此后做匀速运动;
(3)利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时,应选取几条完全相同的橡皮筋,为使它们每次做的功相同,橡皮筋拉伸的长度必要保持一致;小车的运动是先加速后匀速,最后匀速的速度为最大速度,即为所求速度.
解:(1)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力,故可以将长木板的一段垫高;
(2)纸带在橡皮条的作用下做加速运动,橡皮条做功完毕,则速度达到最大,此后做匀速运动;
(3)A、橡皮筋完全相同,通过增加橡皮筋的条数来使功倍增,因此不需要计算橡皮筋每次对小车做功的具体数值,故A错误;
B、该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同,通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加,这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难.故B正确;
C、橡皮筋伸长的长度在逐渐较小,所以弹力也在逐渐减小,小车作加速度减小的加速运动,在橡皮筋恢复原长后,小车受力平衡,将做匀速直线运动,此后弹力不做功.故C错误;
D、橡皮筋的弹性势能与弹簧的弹性势能相似,满足关系:,所以把橡皮筋拉伸为原来的两倍,橡皮筋对小车做功增加为原来的四倍,故D错误;
故选:B
故答案为:(1)平衡摩擦力;(2)后面均匀部分;(3)B