Question

9．某中学实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50Hz．

（1）实验中木板略微倾斜，这样做CD．
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W，…；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据第4次实验的纸带（如图2所示）求得小车获得的速度为2m/s．
（3）若根据多次测量数据画出W-v图象如图3所示，根据图线形状可知，对W与v的关系作出猜想肯定不正确的是AB．
A．W$∝\sqrt{v}$          B．W$∝\frac{1}{v}$       C．W∝v² D．W$∝\frac{1}{v^2}$．

Answer 1

分析 （1）明确实验原理以及实验目的即可知了解具体的实验操作；
（2）纸带上点距均匀时，表示小车已经做匀速直线运动，据此可求出小车做匀速运动时的速度大小，即为最终小车获得的速度大小；
（3）根据图象特点，利用数学知识可正确得出结论；

解答 解：（1）A、该实验中要使橡皮筋对小车所做功为合外力的功，应当进行平衡摩擦力的操作，所以要求斜面倾斜，释放小车后小车能够匀速下滑，故A错误；
B、斜面倾斜是为了平衡摩擦力，不是为了使小车加速下滑，故B错误；
C、使斜面倾斜后平衡摩擦力，这样操作可以使橡皮筋松弛后，小车能做匀速运动，从而根据纸带求出小车匀速时的速度大小（即加速运动的最大速度），故C正确；
D、根据C选项的论述可知D正确．
故选：CD．
（2）当小车最后匀速时，速度最大，即点距均匀时的速度最大，因此小车获得的速度大小为：
v=$\frac{x}{T}$=$\frac{0.04}{0.02}$m/s=2m/s
（3）根据图象结合数学知识可知，该图象形式和y=xⁿ（n=2，3，4）形式，故AB错误，CD正确．
本题选不正确的，故选AB．
故答案为：（1）CD；（2）2m/s；（3）AB．

点评 明确了该实验的实验原理以及实验目的，即可了解具体操作的含义，以及如何进行数据处理；数据处理时注意数学知识的应用，本题是考查应用数学知识解决物理问题的好题．