Question

某学习小组做“探究功与物体速度变化的关系”实验，如图1，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、______和______；
（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可使木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是______
A．不系橡皮筋，放开小车，能够自由下滑即可
B．不系橡皮筋，轻推小车，小车能够匀速下滑即可
C．不系橡皮筋，放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．不系橡皮筋，轻推拖着纸带的小车，小车能够匀速下滑即可
（3）若根据多次测量数据画出的v-W草图如图2所示，根据图线形状可知，对W与V的关系作出的以下猜想可能正确的是______．
A．W∝    B．W∝V    C．W∝V² D．W∝V³．

Answer 1

【答案】分析：（1）打点计时器使用的是交流电源，实验过程中需要用刻度尺测出纸带上计数点间的距离．
（2）小车受到重力、支持力、摩擦力和细线的拉力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑分量平衡摩擦力，摩擦力包括纸带受到的摩擦和长木板的摩擦，据此分析答题．
（3）根据图象特点，利用数学知识可正确得出结论．
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、交流电源．
（2）小车受到重力、支持力、摩擦力和细线的拉力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑分量平衡摩擦力，摩擦力包括纸带受到的摩擦和长木板的摩擦，因此平衡摩擦力时，不系橡皮筋，轻推拖着纸带的小车，如果小车能够匀速下滑，则恰好平衡摩擦力，故选D．
（3）根据图象结合数学知识可知，该图象形式和y=xⁿ（n=2，3，4）形式，故AB错误，CD正确．
故答案为：（1）刻度尺；交流电源；（2）D；（3）CD．
点评：要掌握实验原理与实验注意事项，同时注意数据处理时注意数学知识的应用，本题是考查应用数学知识解决物理问题的好题．