Question

14．探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：
（1）设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…；
（2）分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v₁、v₂、v₃、…；
（3）作出W-v草图；
（4）分析W-v图象．如果W-v图象是一条直线，表明∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v²、W∝v³、W∝$\sqrt{v}$等关系．
以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是D．
A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…．所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、…．
B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜．
C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小．
D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算．

Answer 1

分析 本实验采用比例法，设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W…．所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致；小车运动中受到的阻力由重力的分力平衡．要测量最大速度，应该选用点迹恒定的部分；

解答 解：A、当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，变力功一时无法确切测算．因此我们要设法回避求变力做功的具体数值，可以用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W…，从而回避了直接求功的困难；故A正确．
B、小车运动中会受到阻力，阻力做功无法测量，可采用补偿的方法：平衡摩擦力，这样橡皮筯对小车做的功等于外力小车做的总功，故B正确．
C、纸带上打出的点，两端密、中间疏，小车先做加速运动，橡皮筯松驰后做减速运动，说明阻力没有被平衡掉，可能是没有使木板倾斜或倾角太小，故C正确．
D、本实验的目的是探究橡皮筯做的功与物体获得速度的关系．这个速度是指橡皮绳做功完毕时的速度，而不是整个过程的平均速度，故D错误．
本题选不正确的，故选：D．

点评 本题涉及打点计时器的工作原理和探究功与速度变化关系实验的原理，从实验原理的角度分析即可，要注意理解利用增加橡皮筋来求出做功的比值，再求出瞬时速度即可分析功和动能之间的关系．