Question

20．某中學(xué)實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示的裝置探究功與速度的關(guān)系，小車(chē)在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz．

（1）實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)改變橡皮筋的條數(shù)來(lái)改變橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功．下列做法正確的是CD
A．實(shí)驗(yàn)中不需要平衡阻力
B．釋放小車(chē)后開(kāi)啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
C．不需要測(cè)量橡皮筋對(duì)小車(chē)做功的數(shù)值
D．每次都要從同一位置由靜止釋放小車(chē)
（2）實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…，并起來(lái)掛在小車(chē)的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要把小車(chē)?yán)�到同一位置再釋放小�?chē)．把第1次只掛1條橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W，第2次掛2條橡皮筋時(shí)對(duì)小車(chē)做的功為2W，…；橡皮筋對(duì)小車(chē)做功后而獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出．根據(jù)第4次實(shí)驗(yàn)的紙帶（如圖2所示，圖中的點(diǎn)皆為計(jì)時(shí)點(diǎn)）求得小車(chē)獲得的速度為2.00m/s（保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)原理：橡皮筋的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小車(chē)的動(dòng)能，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．
橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功和小車(chē)獲得的動(dòng)能滿(mǎn)足：w=$\frac{1}{2}$mv²的關(guān)系，所以當(dāng)小車(chē)質(zhì)量一定時(shí)：w與v²成正比．v可以從紙帶上求出，因?yàn)樾≤?chē)先加速運(yùn)動(dòng)后勻速，所以從點(diǎn)跡疏密程度相同的紙帶部分求出．

解答 解：（1）A、從紙帶上看出，小車(chē)先加速運(yùn)動(dòng)后勻速，這樣的話(huà)就需要平衡摩擦力，故木板應(yīng)該是傾斜的．故A錯(cuò)誤．
B、做紙帶類(lèi)型的題時(shí)：統(tǒng)一的要求都是先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)．故B錯(cuò)誤．
C、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，故C正確．
D、每次都要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才相同．故D正確．
故選：CD
（2）由紙帶后半部分兩點(diǎn)間距離相同，可知小車(chē)開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，可求得：
v=$\frac{x}{t}=\frac{0.04}{0.02}$=2.00 m/s
故答案為：（1）CD     （2）2.00

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)中要清楚是如何改變w，如何獲得的速度v即可．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)可圍繞原理記憶，注意有效數(shù)字的保留．