Question

14．某学习小组用如图甲所示装置做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验．第1次实验时小车在一条橡皮筋作用下弹出，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，橡皮筋对小车做的功依次记为2W、3W…，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致，实验中小车获得的速度由打点计时器所打出的纸带求出．

（1）由实验中得到的数据绘出的橡皮筋的功与小车获得速度平方的关系图象如图乙所示，若实验过程中数据的处理和图象的描绘方法恰当、准确，则图象不过坐标原点的原因是由于在平衡摩擦力时，斜面的倾角太大
（2）针对以上原因，提出能够让图象过坐标原点的具体措施减小长木板的夹角，然后放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可．

Answer 1

分析 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，平衡摩擦力时斜面的倾角要恰当，不能太小，也不能太大．

解答 解：（1）由图乙可知，当拉力做功为0时，小车已经有一个比较小的速度，可能是由于在平衡摩擦力时，斜面的倾角太大．
（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，实验中可以适当抬高木板的一侧来平衡摩擦阻力．受力平衡时，小车应做匀速直线运动，所以正确的做法是：减小长木板的夹角，然后放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可．
故答案为：（1）由于在平衡摩擦力时，斜面的倾角太大；（2）减小长木板的夹角，然后放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可

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，最后做匀速运动．