题目内容

4．某实验小组用图甲所示装置“探究功与物体速度变化的关系”．
（1）实验中甲、乙两同学用两种不同的方法来实现橡皮筋对小车做功的变化．
甲同学：通过改变橡皮筋的形变量来实现做功的变化．
乙同学：把多变相同的橡皮筋并在一起，并把小车拉到相同位置释放，通过改变橡皮筋的条数来实现对小车做功的变化．
你认为乙（填“甲”或“乙”）同学的方法可行．

（2）为平衡小车运动过程中受到的阻力，应该采用下面所述方法中的C（填入选项前的字母代号）
A．逐步调节木板的倾斜程度，让小车能够自由下滑
B．逐步调节木板的倾斜程度，使小车在橡皮条作用下开始运动
C．逐步调节木板的倾斜程度，给小车一初速度，让拖着纸带的小车匀速下滑
D．逐步调节木板的倾斜程度，让拖着纸带的小车自由下滑
（3）图乙是该实验小组在实验过程中打出的一条纸带，已知打点计时器连接的电源的频率为50Hz，则橡皮筋恢复原长时小车的速度为1.40m/s（结果保留3位有效数字）．

分析 （1）橡皮筋对小车做的功我们没法直接测量，所以我们是通过改变橡皮筋的条数的方法来改变功，为了让橡皮筋的功能有倍数关系就要求将橡皮筋拉到同一位置处；
（2）该实验中为了确保橡皮筋拉力为小车的外力，需要进行平衡摩擦力的操作，小车的整个运动过程是，小车在橡皮条的拉力作用下先加速运动，当橡皮条恢复原长时，小车由于惯性继续前进，做匀速运动，明确实验原理即可正确解答本题．
（3）根据纸袋上的数据可以判定，各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，利用公式：v=$\frac{x}{t}$可得出结论．

解答 解：（1）橡皮筋对小车做的功我们没法直接测量，所以我们是通过改变橡皮筋的条数的方法来改变功，为了让橡皮筋的功能有倍数关系就要求将橡皮筋拉到同一位置处，故应选乙同学的方法，甲同学的方法测不出橡皮筋到底做了多少功．
（2）为了平衡摩擦力的影响，在实验中可以将木板一端垫高，则小车受到的重力的分力可以与摩擦力平衡；
则小车做匀速运动时，则摩擦力的影响可以取消，此时，小车后面的纸带上的点应为均匀分布的，因此不能拖着纸带，也不能有橡皮条作用，故C正确，ABD错误；
（3）由图可知，A点2.1cm，B点4.6cm，C点7.4cm，D点10.2cm，E点13.0cm；
橡皮筋恢复原长时小车做匀速运动，根据纸带可知匀速运动时两个点之间的位移为：
x=13.0-10.2=10.2-7.4=7.4-4.6=2.8cm=0.028m，
所以v=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.028}{0.02}$m/s=1.40m/s
故答案为：（1）乙；（2）C；（3）1.40

点评 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，小车先加速后匀速，同时加强基础物理知识在实验中的应用，注意平衡摩擦力时，小车不能有橡皮条作用，也不能拖着纸带．

练习册系列答案
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15．关于三相交流发电机产生的三个正弦式交流电流，正确的结论是（　　）
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