Question

15．某实验小组要探究力对物体做功与物体获得速度的关系，选取的实验装置如图1所示，实验主要步骤如下：

（1）实验时，为使小车只在橡皮筋作用下运动，在未连接橡皮筋时将木板的左端用小木块垫起，使木板倾斜合适的角度，打开打点计时器，轻推小车，如图2所示，得到的纸带应该是乙（填“甲”或“乙”）．
（2）针对实验步骤和数据处理下列说法正确的是ABC．
A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动
B．每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样
C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值
D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值
E．实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源
F．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度；
（3）依据实验数据作出W-v²图象，则图3符合实际的图象是B．

Answer 1

分析 （1）实验前要平衡摩擦力，平衡摩擦力后小车做匀速直线运动．
（2）实验前要平衡摩擦力；橡皮条拉力是变力，采用倍增法增加功，故橡皮条的伸长量应该相同；实验时要先接通电源然后释放小车，根据实验原理与实验注意事项分析答题．
（3）求出图象的函数表达式，然后分析答题．

解答 解：（1）实验前要平衡摩擦力，平衡摩擦力后小车做匀速直线运动，在相等时间内小车的位移相等，纸带上相邻点的间距是相等的，由图示可知，得到的纸带应该是乙．
（2）A、实验前要平衡摩擦力，为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动，故A正确；
B、我i使橡皮筋做功相同，每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样，故B正确；
C、使用相同规格的橡皮筋对小车做功，可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值，故C正确；
D、对小车做的功是由橡皮筋的条数决定的，不能通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值，故D错误；
E、为充分利用纸带，实验中要先接通电源然后再释放小车，故E错误；
F、实验要通过打点计时器打下的纸带来测定小车匀速运动时的速度，故F错误；
故选：ABC．
（3）由动能定理得：W=$\frac{1}{2}$mv²，m一定时W与v²成正比，W-v²图象是过原点的倾斜直线，故选B；
故答案为：（1）乙；（2）ABC；（3）B．

点评 本题以探究做功和速度关系为实验命题背景考查学生对实验数据的处理和对结论的分析和评价能力，本题采用倍增法增加橡皮条的功，巧妙解决了变力做功的测量困难，注意要平衡摩擦力．