Question

11．某同学为了“探究做功与速度的关系”．
（1）在实验室找到了如甲中的器材，其中本实验不需要的器材有重锤、钩码

（2）用一条纸带穿过打点计时器，该同学发现有图乙中的两种穿法，感到有点犹豫．你认为B（选填“A”或“B”）边的穿法正确．
（3）该同学欲通过如图所示装置打出的纸带（图丙）来判断是否已经平衡摩擦力．根据纸带的点迹可以判断：为进一步平衡摩擦力，长木板与水平桌面的夹角应该增大（选填“增大”或“减小”）．
（4）在正确操作的情况下，某次所打的纸带如图丁所示．打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，应选用纸带的GJ部分进行测量（根据下面所示的纸带回答），小车获得的速度是0.65m/s．（计算结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）探究做功与速度变化关系的实验，所需的实验器材应该从实验的过程和步骤去考虑；
（2）据打点计时器的使用规则判断纸带的穿法．
（3）据质点的点判断小车是加速还是匀速，从而判断平衡摩擦力是否正好．
（4）小车在橡皮条的作用下，先加速，然后匀速运动；据纸带上的点的距离利用速度公式求解．

解答 解：（1）据已给的实验器材可知，该实验是利用橡皮条对小车做功，实验不需要重锤和钩码．
（2）纸带应穿过打点计时器的限位孔，压在复写纸下面，据图可知B图正确．
（3）由于小车向左运动，质点的点间隔逐渐减小，所以小车做减速运动，即平衡摩擦力过小，所以增大长木板与水平桌面的夹角．
（4）小车在橡皮条的作用下，先加速，然后匀速运动；
因此应选用纸带的GJ部分进行测量；
据纸带上的点可知，v=$\frac{1.30cm}{0.02s}$=$\frac{1.30×1{0}^{-2}}{0.02}$m/s=0.65m/s．
故答案为：（1）重锤、钩码；（2）B；（3）增大；（4）GJ，0.65．

点评 要探究一个物体的运动随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度，直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析，计算得到各个时刻的瞬时速度．