题目内容

14.(1)在探究“功与速度变化的关系”实验中,如图1所示为某次实验所获得的打点纸带,应该选用图中A、B、C、D、E中的E点的速度最能符合实验要求.

(2)某同学用如图2所示的实验装置探究功与速度变化的关系.实验步骤如下:
a.安装好实验器材.
b.接通电源后,让拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下沿平板斜面向下弹出,沿木板滑行.在纸带上选择合适的点距确定小车的速度v1.
c、换用2条、3条…同样的橡皮筋重复几次(每次都从同一初始位置释放小车),分别求出小车的速度v2、v3….
d.通过实验数据分析,该同学得出功与速度变化的关系.
实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、橡皮筋、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有A和C.(填选项代号)
A、电压合适的50Hz的交流电源    B、电压可调的直流电源
C、刻度尺       D、秒表         E、天平        F、重.

分析 (1)若正确操作,纸带上最后所打点点距是均匀的,此时的速度即为最大速度,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,该题中后来点距逐渐减小,说明小车受到摩擦力作用,点距最大的点最符合要求.
(2)根据该实验的实验原理、要求和减少误差的角度分析,平衡摩擦力作用后,进行实验过程中需要用刻度尺测量纸带上点的距离,用天平测出小车的质量,需要改变砝码的质量来代替小车的拉力.

解答 解:(1)由图示纸带可知,小车在橡皮筋作用下先做加速运动,橡皮筋做功完毕小车做匀速直线运动,然后小车做减速运动,实验需要测出橡皮筋做功完毕时的速度,小车匀速运动时,纸带上相邻点间的距离相等,由图示纸带可知符合要求的点是E点.
(2)根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量,通过研究纸带来研究小车的速度,利用天平测量小车的质量,利用砝码的重力代替小车的合外力,所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离,即还需要刻度尺,打点计时器需要低压交流电源,需要电压合适的50Hz的交流电源,故选A和C;
故答案为:(1)E,(2)A,C.

点评 本题考查了探究功与速度变化的关系实验的实验原理、实验操作规范、误差来源,通过选取几条完全相同的橡皮筋是功成倍增加来化解变力做功的测量难点.

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