Question

6．某學習小組做“探究功與速度變化的關系”的實驗如圖1所示，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的，沿木板滑行，橡皮筋對小車做的功記為W．當用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時（每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致），每次實驗中小車獲得的速度根據(jù)打點計時器所打在紙帶上的點進行計算．

（1）除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關、刻度尺和交流（填“交流”或“直流”）電源．
（2）實驗中，小車會受到摩擦力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡摩擦力，則下面操作正確的是D
A．放開小車，能夠自由下滑即可
B．放開小車，能夠勻速下滑即可
C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可
D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可
（3）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是B
A．橡皮筋處于原長狀態(tài)
B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C．小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處
D．小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線
（4）在正確操作的情況下，打在紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應選用紙帶的GJ部分進行測量（根據(jù)如圖2所示的紙帶回答）．

Answer 1

分析 （1）明確打點計時器的工作原理，知道打點計時器用的是交流電源
（2）平衡摩擦力的時候，小車要掛上紙帶，且平衡掉摩擦力的標志是，放開手，輕推小車小車能勻速運動；
（3）平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮條做功完畢，小車的速度最大，若不進行平衡摩擦力操作，則當橡皮筋的拉力等于摩擦力時，速度最大．
（4）我們測量小車的速度，是指的勻速時候的速度，由紙帶的點分布可選出哪一部分為勻速運動．

解答 解：（1）根據(jù)打點計時器的工作原理，無論是那種大點計時器，都需要用交流電，故應用交流電源
（2）在平衡摩擦力的時候，需要把紙帶也掛在小車上，也就是我們不僅僅平衡掉小車受到的摩擦力，還需要平衡由紙帶造成的摩擦阻力，故正確的操作是D
（3）平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮條做功完畢，小車的速度最大，若不進行平衡摩擦力操作，則當橡皮筋的拉力等于摩擦力時，速度最大，本題中木板水平放置，顯然沒有進行平衡摩擦力的操作，因此當小車的速度最大時，橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)，故ACD錯誤，B正確．
故選：B．
（4）我們要驗證的是“合力的功和物體速度變化關系”，小車的初速度為零，故需要知道做功完畢的末速度，此后小車做的勻速運動，故應測紙帶上的勻速運動部分，由紙帶的間距可知，間距均勻的為勻速運動部分，故應測量GJ部分．
故答案為：（1）交流；（2）D；（3）B；（4）GJ

點評 本題關鍵要明確小車的運動情況，先加速，再勻速，最后減速，橡皮條做功完畢，速度最大，做勻速運動，因此明確實驗原理是解答本題的關鍵．