Question

4．探究力对原来静止的物体做功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，主要过程如下：
（1）选择原长明显大于ab间距的橡皮筋，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草图，如图W-v图象是一条直线，表面W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v²、W∝v³、W∝$\sqrt{v}$等关系．
以下关于该实验的说法中正确的是ABC．
A、小车运动中会受到阻力，补偿的方法：可以使木板适当倾斜，保证小车在不受橡皮筋拉力的情况下能带着纸带匀速下滑
B、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
C、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，并在每次实验中使用橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条橡皮筋进行实验时，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、…
D、根据记录纸带上打出的点求小车获得的速度的方法是：用纸带上第一点到最后一点的距离除以这个过程所用的时间．

Answer 1

分析 本实验的关键是需要先平衡摩擦力，这样橡皮筋对小车的拉力做的功才为总功，此时当橡皮筋的弹力为零时小车速度最大．注意本实验中需要平衡摩擦力，同时让选取纸带做匀速运动过程进行分析，求解末速度再分析动能的变化情况．

解答 解：A、小车运动中会受到阻力，使木板适当倾斜，小车阻力补偿的方法是平衡摩擦力，故A正确．
B、如果没有平衡摩擦力或没有使木板倾斜或倾角太小，则在小车获得的最大速度后由于摩擦阻力影响导致速度减小，出现“两端密、中间疏”现象，故B正确；
C、打出的纸带两端密中间疏，说明在橡皮筋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C正确．
D、需要测量出加速的末速度，即最大速度，也就是匀速运动的速度，所以应选用纸带上均匀部分进行计算，故D错误．
故选：ABC

点评 本题考查验证动能定理的实验，要注意明确实验原理，知道实验中采取的减小实验误差的基本方法，同时会根据纸带进行数据的处理，注意体会本实验中虽然没有求出功的具体数据，但通过比例的方法同样可以得出最终结果．