Question

9．某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．
（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线，开关、刻度尺和交流电源（填“交流”或“直流”）
（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是D
A．放开小车，能够自由下滑即可
B．放开小车，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是B
A．橡皮筋处于原长状态        B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处    D．小车己过两个铁钉的连线
（4）在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的均匀部分进行测量．

Answer 1

分析 （1）根据实验的注意事项可知，打点计时器使用交流电；
（2）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，需要采取平衡摩擦力的措施；
（3）若木板水平放置，对小车受力分析可知，小车速度最大时小车受到的合力应为零，即小车受到的橡皮筋拉力与摩擦力相等；
（4）小车先在橡皮条的拉动下做加速运动，当橡皮条恢复原长时，拉力减为零，小车由于惯性继续做匀速运动，因此小车匀速时的速度就是该过程中的最大速度．

解答 解：（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线，开关、刻度尺和 交流电源，打点计时器使用交流电．
（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，平衡的方法是：放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可．故D正确．
故选：D
（3）若木板水平放置，由于存在摩擦力，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，小车速度最大时小车受到的合力应为零，橡皮筋的拉力与摩擦力大小相等，方向相反，所以橡皮筋仍处于伸长状态．故B正确，ACD错误．
故选：B
（4）当橡皮筋达到原长时的速度即为要求的小车速度，所以应使用纸带的后面的点迹均匀的部分进行测量；
故答案为：（1）交流；（2）D（3）B（4）均匀

点评 本题关键是结合探究功与速度变化关系的实验原理进行分析，如本实验中，明确小车的运动情况，先加速，再匀速，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．