Question

【題目】在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。讓小車(chē)在一條橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，此時(shí)橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W。然后用完全相同的橡皮筋二條、三條……合并在一起分別進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致，且每次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶求出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電頻率為50Hz。

（1）除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、__________電源（填“交流”或“直流”）和____________（填測(cè)量工具）。

（2）實(shí)驗(yàn)中小車(chē)會(huì)受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡摩擦阻力，則下面關(guān)于平衡小車(chē)摩擦阻力的操作正確的是______（填字母序號(hào)）。

A．小車(chē)不拖紙帶，能夠加速下滑即可；

B．小車(chē)不拖紙帶，能夠勻速下滑即可；

C．打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，小車(chē)拖著紙帶，能夠加速下滑即可；

D．打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，小車(chē)拖著紙帶，能夠勻速下滑即可。

（3）實(shí)驗(yàn)中不可缺少的操作是___________（填字母序號(hào)）。

A．測(cè)出小車(chē)的質(zhì)量； B．測(cè)出橡皮筋的伸長(zhǎng)量；

C．用量角器測(cè)出長(zhǎng)木板的傾角； D．改變橡皮筋條數(shù)后將小車(chē)從同一位置釋放。

(4）下列關(guān)于此實(shí)驗(yàn)操作的說(shuō)法中，正確的是________（填字母序號(hào)）。

A．實(shí)驗(yàn)時(shí)要盡量保持木板水平；

B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源要等到小車(chē)開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)才能打開(kāi)；

C．求小車(chē)速度時(shí)，應(yīng)取紙帶上點(diǎn)跡均勻的部分；

D．用多條橡皮筋時(shí)應(yīng)適當(dāng)減小橡皮筋的形變量，以免小車(chē)速度過(guò)大。

(5）分別用同樣的橡皮筋1條、2條、3條……并起來(lái)進(jìn)行第一次、第二次、第三次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度應(yīng)該保持一致，我們把第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W。由于橡皮筋對(duì)小車(chē)做功而使小車(chē)獲得的速度可以由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出，如圖所示是其中四次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶。

試根據(jù)圖中的信息，填寫(xiě)下表：____________、___________（保留三位有效數(shù)字）

次 數(shù)	1	2	3	4
橡皮筋對(duì)小車(chē)的做功	W	2W	3W	4W
小車(chē)速度v（m/s）	1.00	1.42		2.00
速度的平方v2（m2/s2）	1.00	2.00		4.00

從表中數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論：小車(chē)合外力做的功與小車(chē)的_________________成正比。

Answer 1

【答案】交流刻度尺DDC1.733.00速度的平方

【解析】

（1）除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要交流電源和刻度尺。
（2）使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡摩擦阻力，平衡摩擦力正確的做法是：把木板一端墊高，使木板適當(dāng)傾斜，輕推一下拖著紙帶的小車(chē)后，小車(chē)能夠勻速下滑即可，所以選D。

（3）本實(shí)驗(yàn)是為了探究做功與物體速度變化的關(guān)系，只要保證小車(chē)的質(zhì)量不變即可，不需要測(cè)量小車(chē)的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中改變拉力做功時(shí)，為了能定量，所以用不同條數(shù)的橡皮筋且拉到相同的長(zhǎng)度，這樣橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功就有倍數(shù)關(guān)系．而不需要測(cè)量出每根橡皮筋做功的數(shù)值，即不需要測(cè)量橡皮筋的伸長(zhǎng)量。每次只要保證從同一位置由靜止釋放這樣開(kāi)始時(shí)橡皮筋的形變量相同，過(guò)程中每根橡皮筋做的功就相同，故B錯(cuò)誤、D正確；平衡摩擦力時(shí)，把木板的一段墊高，使得小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)即可，不需要用量角器測(cè)出長(zhǎng)木板的傾角，故C錯(cuò)誤。所以D正確，ABC錯(cuò)誤。
（4）該實(shí)驗(yàn)需要平衡摩擦力，故木板應(yīng)該傾斜，故A錯(cuò)誤；應(yīng)該先接通電源，再釋放小車(chē)，故B錯(cuò)誤；求小車(chē)速度時(shí)，應(yīng)取紙帶上點(diǎn)跡均勻的部分，故C正確；為保證每個(gè)橡皮筋做功一樣，要求每次實(shí)驗(yàn)中，像皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度必須保持一致，故D錯(cuò)誤。所以C正確，ABD錯(cuò)誤。
（5）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得速度為：，速度的平方v2=3.00m2/s2，從表格中的數(shù)據(jù)可知，橡皮筋對(duì)小車(chē)做功增倍，則速度的平方也增倍，知橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功與小車(chē)速度的平方成正比。