Question

11．某實驗小組采用如圖1所示的裝置探究功與速度變化的關系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．
（1）實驗中木板略微傾斜，這樣做CD；
A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑
B．是為了增大小車下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力對小車做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運動
（2）實驗中，打點計時器使用的交流電頻率為50Hz．某同學打出的一段紙帶如圖2所示，則小車勻速運動時的速度大小為2.0m/s．（計算結果保留2位有效數字）
（3）實驗中，某同學分別用1根、2根、…、5根相同橡皮筋進行實驗，測得小車勻速運動時的速度分別為0.52m/s、0.78m/s、0.96m/s、1.08m/s、1.22m/s．請根據實驗數據在如圖3坐標紙中畫出W-v的圖線．
（4）根據圖線可知，對W與v的關系的猜想肯定不正確的是AB．
A．W∝$\sqrt{v}$    B．W∝$\frac{1}{v}$      C．W∝v²      D．W∝v³．

Answer 1

分析 （1）根據實驗原理橡皮筋做的功等于小車增加的動能，要消除摩擦力帶了的影響．分析答題．
（2）根據紙袋上的數據可以判定，各點之間的距離相等的時候小車做直線運動，由速度公式可以求出速度．
（3）利用描點法可以做出圖象，注意作圖時點跡清晰，描線平滑，不作外推．
（4）根據圖象，利用數學知識可正確得出結論．

解答 解：（1）使木板傾斜，小車受到的摩擦力與小車所受重力的分量大小相等，在不施加拉力時，小車在斜面上受到的合力為零，小車可以在斜面上靜止或做勻速直線運動；小車與橡皮筋連接后，小車所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功，故AB錯誤，CD正確；故選CD．
（2）各點之間的距離相等的時候小車做直線運動，由圖可知，兩個相鄰的點之間的距離是4.00cm時做勻速直線運動，T=$\frac{1}{f}$=$\frac{1}{50}$=0.02s，小車的速度：v=$\frac{x}{T}$=$\frac{0.0400}{0.02}$=0.20m/s；
（3）根據實驗數據在坐標系內描出對應的點，然后作出圖象如圖所示：

（4）由圖示圖象可知，該圖線是一條拋物線，圖象的函數表達式為：W=vⁿ，由于函數的曲線向上彎曲，所以n＞1，故AB錯誤，故選AB；
故答案為：（1）CD；（2）2.0；（3）如圖所示；（4）AB．

點評 要掌握實驗原理與實驗注意事項，同時注意數據處理時注意數學知識的應用，本題是考查應用數學知識解決物理問題的好題