Question

9．如图1所示，某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验．当小车在l条橡皮筋的作用下沿木板滑行时，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…橡皮筋重复实验时，设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W…．

（1）实验室提供的器材如下：长木板、小车、橡皮筋多根、钉子、电火花计时器、纸带、电源等．还缺少的测量器材是刻度尺．
（2）关于该实验，下列说法正确的是D．
A．图中电火花计时器的工作电压是4～6V的交流电
B．实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等
C．实验中，每次释放小车的位置可以不同
D．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
（3）图2中小车上有一固定小螺钉，图给出了4种橡皮筋与小螺钉的套接方式示意图，为减小实验误差，你认为最合理的套接方式是A．
（4）在正确操作的情况下，某次所打的纸带如图3所示．打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，应选用纸带的GJ部分进行测量（根据下面所示的纸带回答）．
（5）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，下列说法正确的是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．

Answer 1

分析 （1）处理实验数据时需要测出计数点间的距离，据此选择实验器材．
（2）在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．
（3）橡皮筋不能绕在小螺钉上；
（4）实验时需要测出橡皮筋恢复原长，即小车做匀速直线运动时的速度，根据图示纸带分析答题；
（5）平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮条做功完毕，小车的速度最大，若不进行平衡摩擦力操作，则当橡皮筋的拉力等于摩擦力时，速度最大．

解答 解：（1）处理实验数据时需要测量两计数点间的距离，因此还需要的器材是：刻度尺．
（2）A、电火花计时器的工作电压是220V的交流电，故A错误；
B、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，故B错误；
C、通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，故橡皮条伸长量要保持一定，实验中，每次释放小车的位置必须相同．故C错误；
D、该实验中由于橡皮筋的拉力是变力，所以不是测量每一次橡皮筋做的功，而是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，故D正确；
故选：D
（3）在测量小车的速度时，是测量小车脱离橡皮筋之后的速度，所以橡皮筋不能绕在小螺钉上．故只有A正确．
（4）由图示纸带可知，GJ部分两点间的距离相等，小车做匀速直线运动，应选用的纸带是GJ部分；
（5）平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮条做功完毕，小车的速度最大，若不进行平衡摩擦力操作，则当橡皮筋的拉力等于摩擦力时，速度最大，本题中木板水平放置，显然没有进行平衡摩擦力的操作，因此当小车的速度最大时，橡皮筋仍处于伸长状态，故ACD错误，B正确．
故选：B
故答案为：（1）刻度尺；（2）D；（3）A；（4）GJ；（5）B

点评 本题考查了实验器材、实验注意事项、实验数据处理，探究功与速度变化的关系实验，应求出橡皮筋完全恢复原长时的速度，应选纸带上相邻点间距离相等的纸带进行实验数据处理．