题目内容
【题目】某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如下图,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)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、交流电源和________.
(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是________.
A.放开小车,能够自由下滑即可
B.放开小车,能够匀速下滑即可
C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可
D.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可
(3)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________.
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
(4)图给出了某次在正确操作情况下打出的纸带,从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带,测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65 cm,OB=7.12cm,OC=8.78cm,OD=10.40 cm,OE=11.91cm.已知相邻两点打点时间间隔为0.02s,则小车获得的最大速度vm=____m/s(结果保留两位有效数字).
【答案】刻度尺 D B 0.84m/s
【解析】
(1)[1]实验需要用刻度尺测距离;
(2)[2]实验前需要配合摩擦力,把木板的一端适当垫高,放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可,故ABC项错误,D项正确;
(3)[3]小车所受合力为零时速度最大,木板水平放置,没有平衡摩擦力,小车受到橡皮筋拉力与摩擦力作用,当小车速度最大时即合力为零时橡皮筋的拉力等于摩擦力,此时橡皮筋处于伸长状态,小车还没有运动到两铁钉连线处,故ACD错误,B正确;
(4)[4]橡皮筋做功完毕时小车做匀速直线运动,此时纸带上相邻点间距相等,由给出的数据可得:
AB=7.12cm-5.65cm=1.37cm
BC=8.78cm-7.12cm=1.68cm
CD=10.40cm-8.78cm=1.62cm
DE=11.91cm-10.40cm=1.51cm
则最大速度