题目内容
【题目】如图所示为“探究功与速度变化的关系”的实验示意图.
(1)将打点计时器固定在一块平板上,让纸带的一端夹在小车后端,另一端穿过打点计时器,将平板安装有打点计时器的一端适当垫高,调整高度,当轻推小车后,若打点计时器在纸带上打出_______的点,则表明已经平衡好摩擦力了.
(2)依次用2条、3条、4条、5条、6条橡皮筋分别代替1条橡皮筋重做实验,但必须让小车从__________(选填“同一位置”或“不同位置”)静止释放.
(3)下图是某次实验打出的纸带,则可以用下列哪些数据计算小车的速度_______.
A.x1、x2 B.x5、x6
C.x3、x4 D.所有数据都要用到,这样可以减小实验误差
(4)某同学记录的相关数据见下表,若用W0表示一条橡皮筋做的功,请在如图乙所示的坐标纸上作出W-v2图像.
(_____)
实验次数 | 橡皮筋的条数 | 速度(m/s) | 速度平方(m2/s2) |
1 | 1 | 0.93 | 0.87 |
2 | 2 | 1.32 | 1.74 |
3 | 3 | 1.61 | 2.60 |
4 | 4 | 1.98 | 3.92 |
5 | 5 | 2.08 | 4.33 |
6 | 6 | 2.28 | 5.20 |
(5)分析W-v2图像,你认为该同学第_____次实验操作出现了问题,可能在操作该次实验时,橡皮筋的伸长量偏_____(选填“大”或“小”).
【答案】间距均匀 同一位置 B 4 大
【解析】
(1)[1]本实验必须平衡摩擦力,将打点计时器固定在一块平板上,让纸带的一端夹在小车后端,另一端穿过打点计时器,将平板安装有打点计时器的一端适当垫高,调整高度,当轻推小车后,若打点计时器在纸带上打出间距相等的点,这样小车所受的摩擦力被重力沿斜面向下的分力平衡
(2)[2]每次实验中,橡皮筋拉伸的长度必须保持一致,这样才能保证每次的功是倍数关系,方便准确得到每次的功,故当改变橡皮筋条数后,小车还必须从同一位置由静止释放
(3)[3]小车先在橡皮筯拉力作用下做加速运动,后橡皮助松驰后做匀速运动,所以x5、x6符合实验要求,故B正确,ACD错误
(4)[4]建立如图所示的坐标系,采用描点法作出W-v2图象如图所示。
(5)[5][6]由图知,该同学根据第4次实验数据描出的点离直线较远,说明操作出现了问题。问题可能在于该次实验时橡皮筋伸长量大,橡皮筯拉力做功多,小车获得的速度大。