题目内容
【题目】某实验小组要探究力对物体做功与物体获得速度的关系,选取的实验装置如图所示。
(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和______电源(填“交流”或“直流”);
(2)实验主要步骤如下:
I.实验时,为使小车所受合力等于橡皮筋的拉力,在未连接橡皮筋前将木板的左端用小木块垫起,使木板倾斜合适的角度,启动电源,轻推小车,得到的纸带应该是____________(填“甲”或“乙”);
II.小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出,沿木板运动,此过程橡皮筋对小车做的功为W;
III.再分别改用完全相同的2条、3条……橡皮筋作用于小车,每次释放小车时:除由静止释放外,还必须_____________________(填写相应实验条件),使得每次每条橡皮筋对小车做的功都为W;
IV.分析打点计时器打出的纸带,分别求出小车每次获得的最大速度vl、v2、v3……。下图是实验中打出的一条纸带,为了测量小车获得的最大速度,应选用纸带的_____________部分进行测量;作出W-v图象,则下列符合实际的图象是_________;
A. B. C. D.
(3)若该小组实验时遗忘了上述步骤I操作的情况下也完成了整个实验,那么当小车速 度最大时,橡皮筋处于__________________状态。(填“伸长”或“原长”)
【答案】 交流 乙 伸长量(或形变量或长度)都相同 GK D 伸长
【解析】试题分析:打点计时器使用交流电源.平衡摩擦力后,启动电源,轻推小车,小车做匀速直线运动.橡皮条拉力是变力,采用倍增法增加功,故橡皮条的伸长量应该相同.当小车达到最大速度时,做匀速直线运动.根据W与v的关系确定正确的图线.若未平衡摩擦力,小车速度达到最大时,弹力与摩擦力相等.
(1)中学所用两种打点计时器所用电源都为交流电源
(2)平衡摩擦力后,小车应做匀速运动,所以纸带应该是图乙;
(3)使小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出,这时橡皮筋对小车做的功为W;再用完全相同的2条、3条…橡皮筋作用于小车,每次由静止释放小车时橡皮筋的伸长量都相同,使橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W…
(4)当小车达到最大速度后,做匀速直线运动,根据纸带的GK段测量最大速度
功与速度的平方相对应,所以图象应为D.
(5)若该小组实验时遗忘了上述步骤①操作的情况下也完成了整个实验,那么当小车速度最大时,弹力和摩擦力相等,弹簧处于伸长状态.