题目内容
18．某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验，实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①w∝$\sqrt{v}$②w∝v③w∝v2．实验装置如图甲所示，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时橡皮筋对小车做的功记为W． 当我们用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，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放． 小车在实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．
（1）实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力；
（2）每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了计算出小车获得的速度，应选用纸带的点距均匀部分进行测量；
（3）同学们设计了以下表格来记录数据．其中w1、w2、w3、w4…表示橡皮筋对小车做的功，v1、v2、v3、v4、…表示物体每次获得的速度
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | … |
| w | w1 | w2 | w3 | w4 | … |
| v | v1 | v2 | v3 | v4 | … |
分析 （1）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；
（2）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，这时纸带点距均匀，应根据点距均匀的部分测量车速．
（3）W-v图象是曲线，不能直接判断函数关系，应作出W-v2．
解答 解：（1）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，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的末段垫起适当的高度以平衡小车所受的摩擦力．
（2）橡皮条做功完毕，速度最大，小车做匀速运动，计算速度时要选取点距均匀的部分进行测量．
（3）由图知，W-v图象是曲线，不能直接判断函数关系，故应进一步作出W-v2．
故答案为：
（1）将长木板的末段垫起适当的高度以平衡小车所受的摩擦力．
（2）点距均匀．
（3）W-v图象是曲线，不能直接判断函数关系，应进一步作出W-v2
点评 本题考查验证动能定理实验规律，要注意明确实验原理是解决本题的关键，因此要分析清楚小车的运动，小车先加速和匀速，同时加强基础物理知识在实验中的应用．
练习册系列答案
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（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为Mg$\frac{h}{d}$-mgs，动能的增加量可表示为$\frac{1}{2}$（M+m）$\frac{{b}^{2}}{{t}^{2}}$．若在运动过程中机械能守恒，$\frac{1}{{t}^{2}}$与s的关系式为$\frac{1}{{t}^{2}}$=$\frac{2（hM+dm）gs}{（M+m）d{b}^{2}}$．
（2）多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值．如果如下表所示：以s为横坐标，$\frac{1}{{t}^{2}}$为纵坐标，在答题卡对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k=2.39×104 m-1•s-2（保留3位有效数字）．
（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为Mg$\frac{h}{d}$-mgs，动能的增加量可表示为$\frac{1}{2}$（M+m）$\frac{{b}^{2}}{{t}^{2}}$．若在运动过程中机械能守恒，$\frac{1}{{t}^{2}}$与s的关系式为$\frac{1}{{t}^{2}}$=$\frac{2（hM+dm）gs}{（M+m）d{b}^{2}}$．
（2）多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值．如果如下表所示：以s为横坐标，$\frac{1}{{t}^{2}}$为纵坐标，在答题卡对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k=2.39×104 m-1•s-2（保留3位有效数字）．
1 | 3 | 4 | 5 | |
s（m） | 0.600 | 1.000 | 1.200 | 1.400 |
t（ms） | 8.22 | 6.44 | 5.85 | 5.43 |
$\frac{1}{{t}^{2}}$（104 s-2） | 1.48 | 2.41 | 2.92 | 3.39 |
6．某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，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（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根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算．
（1）实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，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
（2）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
（3）在正确操作的情况下，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GJ部分进行测量（根据如图所示的纸带回答）．
（1）实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，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
（2）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 |
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10．在匀速转动的竖直圆筒内壁上有一个小物体，与圆筒保持相对静止随圆筒一起转动，则下列关于小物体受到的摩擦力的说法中正确的是（ ）
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8．关于天然放射性，下列说法正确的是（ ）
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