Question

19．某同学用如图所示的实验装置“探究功与速度变化的关系”．

（1）除了图中已有的器材外，还需要导线、开关、交流电源和刻度尺（填测量工具名称）．
（2）实验中小车会受到摩擦阻力，可以使木板适当倾斜来“抵消”摩擦力的影响，需要将木板的左侧适当垫高（填“左”或“右”）．
（3）关于橡皮筋做的功，下列说法正确的是B（单选）
A、橡皮筋做的功可以直接测量
B、通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
C、橡皮筋在小车运动的全程中始终做功
D、把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍．

Answer 1

分析 （1）“探究功与速度变化的关系”的实验，需要用交流电源，除了图中已有的器材外，还需要导线连接电源和打点计时器，要用开关来控制电路的接通和断开，打点完毕要用刻度尺来测量纸带点的间距，得到小车的速度，进而才能研究功与速度的关系；
（2）平衡摩擦力依靠的是小车自身的重力分力，故应该让小车从高处向低处运动；
（3）利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时，应选取几条完全相同的橡皮筋，为使它们每次做的功相同，橡皮筋拉伸的长度必要保持一致；小车的运动是先加速后匀速，最后匀速的速度为最大速度，即为所求速度．

解答 解：（1）除了图中已有的器材外，还需要刻度尺测量纸带点迹间的距离．
（2）小车在水平面运动时，由于受到摩擦阻力导致小车速度在变化．所以适当倾斜以平衡摩擦力．根据题图可知需要在左侧垫高木板．
（3）A、橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，因此不需要计算橡皮筋每次对小车做功的具体数值，故A错误；
B、该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难．故B正确；
C、橡皮筋伸长的长度在逐渐较小，所以弹力也在逐渐减小，小车作加速度减小的加速运动，在橡皮筋恢复原长后，小车受力平衡，将做匀速直线运动，此后橡皮筋不做功，故C错误；
D、橡皮筋的弹性势能与弹簧的弹性势能相似，满足关系：${E}_{P}=\frac{1}{2}k△{x}^{2}$，所以把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋对小车做功增加为原来的四倍．故D错误；
故选：B
故答案为：（1）刻度尺；（2）左；（3）B

点评 要掌握实验器材、实验注意事项、掌握实验数据的处理方法．本题特别要清楚小车的运动情况，先加速，再匀速，最后减速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动，故需要测量匀速阶段的速度．