Question

6．“探究做功與物體速度變化的關系”的實驗裝置如圖1所示，某同學用該裝置實驗時，下列操作中哪個是不可缺少的D．
A．測出小車的質量
B．測出橡皮筋的伸長量
C．用量角器測出長木板的傾角
D．改變橡皮筋條數(shù)后將小車從同一位置靜止釋放
該同學在實驗中打出的一條紙帶如圖2所示，0、1、2…7為紙帶上連續(xù)打出的點，打點計時器的電源頻率為50Hz．根據這條紙帶，測得實驗中小車最終獲得的速度為1.75m/s．

Answer 1

分析 橡皮筋的彈性勢能轉化為小車的動能，實驗中改變拉力做功時，為了能定量，所以用不同條數(shù)的橡皮筋且拉到相同的長度，這樣橡皮筋對小車做的功就有倍數(shù)關系．橡皮筋對小車做的功和小車獲得的動能滿足：w=$\frac{1}{2}$mv²的關系，所以當小車質量一定時：w與v²成正比．實驗前要平衡摩擦力，把木板的一段墊高，使得小車做勻速運動即可，不需要用量角器測出長木板的傾角．
小車最后是勻速運動，根據v=$\frac{x}{t}$求解小車最終獲得的速度．

解答 解：（1）A、本實驗是為了探究做功與物體速度變化的關系，只要保證小車的質量不變即可，不需要測量小車的質量，故A錯誤．
BD、實驗中改變拉力做功時，為了能定量，所以用不同條數(shù)的橡皮筋且拉到相同的長度，這樣橡皮筋對小車做的功就有倍數(shù)關系．而不需要測量出每根橡皮筋做功的數(shù)值，即不需要測量橡皮筋的伸長量．每次只要保證從同一位置由靜止釋放這樣開始時橡皮筋的形變量相同，過程中每根橡皮筋做的功就相同．故B錯誤、D正確．
C、平衡摩擦力時，把木板的一段墊高，使得小車做勻速運動即可，不需要用量角器測出長木板的傾角，故C錯誤．
故選：D．
（2）當頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一次點，
小車最后是勻速運動，最大速度為：
v=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.035}{0.02}$=1.75m/s
故答案為：（1）D
（2）1.75

點評 實驗中要清楚是如何改變w，如何獲得的速度v即可．實驗過程中需要注意的事項可圍繞原理記憶．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．