Question

5．為探究力對(duì)同一個(gè)原來(lái)靜止的物體所做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，可通過(guò)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行：在木板上釘兩個(gè)鐵釘，將并接在一起的相同橡皮筋的兩端固定在鐵釘?shù)捻敹�，橡皮筋的中央都掛在小車前端上方的小掛鉤上，通過(guò)拉動(dòng)小車使橡皮筋伸長(zhǎng)，由靜止釋放小車，橡皮筋對(duì)小車做功，再利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車后端拖動(dòng)的紙帶記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況．現(xiàn)有主要的探究步驟如下：
a．保持小車由靜止釋放的位置相同，通過(guò)改變并接在一起的相同橡皮筋的條數(shù)，使橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W…；
b．由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的若干條紙帶分別求出小車各次運(yùn)動(dòng)的最大速度v₁，v₂，v₃…；
c．做出W-v圖象；
d．分析W-v圖象．如果W-v圖象是一條直線，表明W∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∞v²，W∞v³，W∞$\sqrt{v}$等關(guān)系．
①在實(shí)驗(yàn)中，除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材以及交流電源、導(dǎo)線、開關(guān)以外，還需要哪種測(cè)量工具？答：刻度尺．
②對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中屬于實(shí)驗(yàn)要求的是ABC．（填寫選項(xiàng)前的序號(hào)）
A．小車每次都應(yīng)從靜止開始釋放
B．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將平板傾斜適當(dāng)角度以平衡摩擦力
C．應(yīng)在紙帶上選取點(diǎn)跡間隔均勻的部分計(jì)算小車的最大速度v
D．必須測(cè)量出小車的質(zhì)量．

Answer 1

分析 小車在傾斜的平面上被橡皮筋拉動(dòng)做功，導(dǎo)致小車的動(dòng)能發(fā)生變化．現(xiàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究功與物體動(dòng)能變化關(guān)系，小車的速度由紙帶上打點(diǎn)來(lái)計(jì)算，從而能求出小車的動(dòng)能變化．每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都要一致，則一根做功記為W，兩根則為2W，然后通過(guò)列表描點(diǎn)作圖探究出功與動(dòng)能變化的關(guān)系．

解答 解：①探究橡皮筋做功與小車的動(dòng)能變化的關(guān)系，則小車的速度是由紙帶的點(diǎn)來(lái)求出．因此必須要有毫米刻度尺；
②A、小車獲得的動(dòng)能應(yīng)該等于橡皮筋對(duì)其做的功，所以小車必須從同一位置由靜止彈出，故A正確；
B、為了保證小車的動(dòng)能都是橡皮筋做功的結(jié)果，必須平衡摩擦力，長(zhǎng)木板要適當(dāng)?shù)膬A斜，故B正確；
C、實(shí)驗(yàn)中我們要知道小車獲得的最大速度，即橡皮筋把功做完，所以應(yīng)該對(duì)應(yīng)紙帶上點(diǎn)跡均勻勻速運(yùn)動(dòng)的部分計(jì)算速度，故C正確；
D、本實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)量小車的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤．
故選：ABC
故答案為：①刻度尺；②ABC

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵是熟悉橡皮筋拉小車探究做功與物體速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)步驟細(xì)節(jié)和原理．用功能關(guān)系來(lái)理解是根本．