Question

【题目】用如图甲所示的装置，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，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行，小车滑行过程中通过打点计时器的纸带，记录其运动规律，打点计时器工作频率为50Hz。请回答下列问题：

（1）实验前适当垫高木板目的是_________________________________________________。

（2）在做“探究功与速度关系”的实验时，下列说法正确的是_______________________。

A．通过控制橡皮筋的伸长量不变，改变橡皮筋条数来分析拉力做的功

B．通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做的功

C．实验过程中木板适当垫高就行，没有必要反复调整

D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度即可

（3）实验中，某同学打出一段纸带如图乙所示，相邻两计时点距离依次为：AB=3.50cm、BC=3.80cm、CD=DE=EF=FG=GH=4.00cm，则匀速运动的速度v=___________________m/s。（保留3位有效数字）

（4）根据多次测量的数据，画出橡皮筋对小车做功W与小车匀速运动速度v草图如图丙所示，根据图线形状猜想，W与v的关系可能为__________________。

A、W∝ B、W∝ C、W∝ D、W∝

Answer 1

【答案】（1）实验前适当垫高木板目的是为了平衡摩擦力确保橡皮筋的拉力即为小车受到的合外力。（2）正确答案为A（3） (4）正确答案选D

【解析】

（1）实验前适当垫高木板目的是为了平衡摩擦力确保橡皮筋的拉力即为小车受到的合外力。

（2）A、橡皮筋拉小车时的作用力是变力,我们不能求变力做功问题,但选用相同的橡皮筋,且伸长量都一样时,橡皮条数的关系就是做功多少的关系,因此用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度,这样橡皮筋对小车做的功才有倍数关系,所以A选项是正确的;
B、橡皮筋拉小车时的作用力是变力,我们不能根据公式求变力做功问题,因此实验中并非通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值,故B错误;
C、实验过程中木板适当垫高就行,反复调整使得小车沿木板向下的重力与摩擦力平衡才行,故C错误.
D、橡皮条做功完毕,速度最大,通过研究纸带,得到小车的最大速度,所以应该找纸带中点迹均匀的点来求小车的速度，故D错误

故A正确；

（3）打点计时器工作频率为50Hz，所以打点周期为0.02s，根据速度公式可得：

（4）根据图像可知， ，式中的a是常量，根据数学知识可知 ，故D对，ABC错；

故本题答案是：（1）实验前适当垫高木板目的是为了平衡摩擦力确保橡皮筋的拉力即为小车受到的合外力。

（2）正确答案为A

（3）

(4）正确答案选D