题目内容

【题目】用如图1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,小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出,沿木板滑行,小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带,记录其运动情况。观察发现纸带前面部分的点迹疏密不均,后面部分的点迹均匀。若实验做了n次,每次小车都从同一位置由静止释放,所用橡皮筋分别为1根、2…n根,每根橡皮筋情况都相同。通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2…vn,用W表示橡皮筋对小车所做的功。

(1)适当垫高木板是为了:______________________

(2)通过纸带求小车的速度时,应使用纸带的____________(填全部”、“前面部分”、“后面部分”)

(3)实验中,甲、乙两位同学的实验操作均正确。甲同学根据实验数据作出了功与速度的关系图线,即W—v图象,如图2甲,并由此图线得出功与速度的二次方成正比的结论;乙同学根据实验数据作出了功与速度的二次方的关系图线,即W—v2图象,如图2乙,并由此也得出功与速度的二次方成正比的结论。关于甲、乙两位同学的分析,你的评价是:______

A.甲的分析不正确,乙的分析正确

B.甲的分析正确,乙的分析不正确

C.甲和乙的分析都正确

D.甲和乙的分析都不正确

【答案】 平衡摩擦力 后面部分 A

【解析】(1)要使橡皮筋对小车的拉力大小等于其合外力大小,实验中必须进行平衡摩擦力的操作,即垫高木板的一端.

(2)该实验中需要求出小车的最大速度即小车最后匀速运动的速度大小,因此需要利用纸带的后半部分.

(3)根据甲图,得到W=axn,式子中a为常系数,n为指数;当n=1时,图线为直线;当n<1时,图线向下弯曲;当n>1时,图线向上弯曲;甲图图线向上弯曲,故表达式W=avnn为大于1的任意数值,而乙图中,Wv2成正比;故正确选项为A.故选A.

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