Question

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，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放．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、刻度尺和______（填“交流”或“直流”）电源；
（2）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．小车未过两个铁钉的连线
（3）在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的______部分进行测量；

（4）下面是本实验的数据记录表，

物理量数据次数	橡皮筋 做功	10个间隔距离 x（m）	10个间隔时间 T（s）	小车获得速度 vn（m/s）	小车速度的平方vn2（m/s）2
1	W	0.2880	0.2	1.44	2.07
2	2W	0.4176	0.2	2.09	4.36
3	3W	0.4896	0.2	2.45	5.99
4	4W	0.5904	0.2	2.95	8.71
5	5W	0.6480	0.2	3.24	10.50

从理论上讲，橡皮筋做的功W_n和物体速度v_n变化的关系应是W_n∝______n

Answer 1

【答案】分析：（1）打点计时器是应该选用交流电源；
（2）橡皮条做功完毕，速度最大，动能最大；
（3）要测量最大速度，应该选用点迹恒定的部分．
（4）根据动能定理可知，合外力做的功应等于物体动能的变化量，所以W与v²成正比，用描点法作出图象
解答：解：（1）打点计时器打点周期等于交流电的周期；
故选A．
（2）若木板水平放置，对小车受力分析可知，小车速度最大时小车受到的合力应为零，
即小车受到的橡皮筋拉力与摩擦力相等，橡皮筋应处于伸长状态；小车在两个铁钉的连线的左侧，故ACD错误，B正确．
（3）要测量最大速度，应该选用点迹恒定的部分；
故答案为：GK．
（4））根据动能定理可知，合外力做的功应等于物体动能的变化量，所以W与v²成正比，即
W_n∝v_n²，用描点法作出图象如图所示：

故答案为：（1）交流；（2）A（3）GK；（4），如图所示．
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．