题目内容
“探究功与物体速度变化的关系”的实验装置如图1所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．
（1）实验前要平衡摩擦力是为了在每次实验中
A．小车所受外力的总功为零
B．小车所受外力的总功相同
C．摩擦力对小车不做功
D．小车所受外力做的总功等于橡皮筋的拉力所做的功
（2）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置（视小车为质点），下列说法正确的是
A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线
（3）实验中，打点计时器使用的交流电频率为50Hz．某同学打出的一段纸带如图2所示，则小车匀速运动时的速度大小为
（4）实验中，某同学分别用1根、2根、…、5根相同橡皮筋进行实验，测得小车匀速运动时的速度分别为0.52m/s、0.78m/s、0.96m/s、1.08m/s、1.22m/s．请根据实验数据在图3坐标纸中画出W-v的图线．
（1）实验前要平衡摩擦力是为了在每次实验中
D
D
．A．小车所受外力的总功为零
B．小车所受外力的总功相同
C．摩擦力对小车不做功
D．小车所受外力做的总功等于橡皮筋的拉力所做的功
（2）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置（视小车为质点），下列说法正确的是
B
B
．A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线
（3）实验中，打点计时器使用的交流电频率为50Hz．某同学打出的一段纸带如图2所示，则小车匀速运动时的速度大小为
2.0
2.0
m/s．（计算结果保留2位有效数字）（4）实验中，某同学分别用1根、2根、…、5根相同橡皮筋进行实验，测得小车匀速运动时的速度分别为0.52m/s、0.78m/s、0.96m/s、1.08m/s、1.22m/s．请根据实验数据在图3坐标纸中画出W-v的图线．
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，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功；
（2）若木板水平放置，对小车受力分析可知，小车速度最大时小车受到的合力应为零，即小车受到的橡皮筋拉力与摩擦力相等，橡皮筋应处于伸长状态；
（3）根据纸袋上的数据可以判定，各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，利用公式：v=
可得出结论．
（4）利用描点法可以做出图象，注意作图时点迹清晰，描线平滑，不作外推．
（2）若木板水平放置，对小车受力分析可知，小车速度最大时小车受到的合力应为零，即小车受到的橡皮筋拉力与摩擦力相等，橡皮筋应处于伸长状态；
（3）根据纸袋上的数据可以判定，各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，利用公式：v=
| x |
| t |
（4）利用描点法可以做出图象，注意作图时点迹清晰，描线平滑，不作外推．
解答：
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，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功，故D正确．
（2）若木板水平放置，对小车受力分析可知，小车速度最大时小车受到的合力应为零，
即小车受到的橡皮筋拉力与摩擦力相等，橡皮筋应处于伸长状态；小车在两个铁钉的连线的左侧，尚未到两个铁钉的连线处，故ACD错误，B正确．
（3）各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，由图可知，两个相邻的点之间的距离是4.00cm时做匀速直线运动，t=
=0.02s，则v=
=
=2.0m/s
（4）用描点法得出图象如下所示：
故答案为：（1）D；（2）B；（3）2.0；（4）如图所示．
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，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功，故D正确．（2）若木板水平放置，对小车受力分析可知，小车速度最大时小车受到的合力应为零，
即小车受到的橡皮筋拉力与摩擦力相等，橡皮筋应处于伸长状态；小车在两个铁钉的连线的左侧，尚未到两个铁钉的连线处，故ACD错误，B正确．
（3）各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，由图可知，两个相邻的点之间的距离是4.00cm时做匀速直线运动，t=
| 1 |
| f |
| x |
| t |
| 0.04 |
| 0.02 |
（4）用描点法得出图象如下所示：
故答案为：（1）D；（2）B；（3）2.0；（4）如图所示．
点评：明确了该实验的实验原理以及实验目的，即可了解具体操作的含义，以及如何进行数据处理．
练习册系列答案
相关题目
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器的纸带，记录其运动规律．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹均匀分布，回答下列问题：
（2012?海淀区模拟）（1）为探究力对同一个原来静止的物体所做的功与物体获得的速度的关系，可通过如图1所示的实验装置进行：在木板上钉两个铁钉，将并接在一起的相同的橡皮筋的两端固定在铁钉的顶端，橡皮筋的中央都挂在小车前端上方的小挂钩上，通过拉动小车使橡皮筋伸长，由静止释放小车，橡皮筋对小车做功，再利用打点计时器和小车后端拖动的纸带记录小车的运动情况．
I某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时，小车在橡皮筋的作用下拖着纸带由静止运动到木板底端，下列操作不正确的是
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器的纸带，记录其运动规律．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹均匀分布，回答下列问题：
（1）实验前适当垫高木板是为了_____ ______
（2）在用做“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功的数值 |
| B．通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做功的数值 |
| 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. |
