Question

某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖，圖1中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W．當(dāng)用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致．每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．
（1）除了圖1中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和

交流

電源（填“交流”或“直流”）．
（2）實(shí)驗(yàn)中，小車會(huì)受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡掉摩擦阻力，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(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車速度最大時(shí)，關(guān)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(zhǎng)狀態(tài)             B．橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)
C．小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處         D．小車已過兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線
（4）實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…，并起來掛在小車的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要把小車?yán)�到同一位置再釋放小車．把�?次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W，第二次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為2W，…；橡皮筋對(duì)小車做功后而使小車獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙測(cè)出．根據(jù)第四次的紙帶（如圖2所示）求得小車獲得的速度為

2

m/s．
（5）本實(shí)驗(yàn)可通過作圖來尋找功與速度變化的關(guān)系．若所作的W-v的圖象如圖3所示，則下一步應(yīng)作

W-v²

（填“W-v²”或“W-

v

”）的關(guān)系圖象．

Answer 1

分析：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是應(yīng)該選用交流電源；
（2）木板適當(dāng)傾斜來平衡掉摩擦阻力J時(shí)，注意放開小車上的紙帶；
（3）木板水平放置，存在摩擦力，當(dāng)合力等于零時(shí)，速度達(dá)到最大，所以橡皮筋仍要處于伸長(zhǎng)狀態(tài)；
（4）根據(jù)紙帶確定勻速運(yùn)動(dòng)的階段，再由v=

x

t

可求出速度大小；
（5）根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力做的功應(yīng)等于物體動(dòng)能的變化量，所以W與v²成正比，用描點(diǎn)法作出圖象．

解答：解：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該選用交流電源；
故答案為：交流　
（2）木板適當(dāng)傾斜來平衡掉摩擦阻力J時(shí)，注意放開小車上的紙帶；故選D．　
（3）木板水平放置，存在摩擦力，當(dāng)合力等于零時(shí)，速度達(dá)到最大，則橡皮條的拉力與摩擦力平衡，即橡皮筋仍要處于伸長(zhǎng)；
故選：B．
（4）小車速度為v=

(4.00+4.00)×0.01

2×0.02

m/s=2m/s  
（5）根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力做的功應(yīng)等于物體動(dòng)能的變化量，所以W與v²成正比，即
W_n∝v_n²，用描點(diǎn)法作出圖象如圖所示：
故答案為：（1）交流�。�2）D�。�3）B�。�4）2  （5）W-v²

點(diǎn)評(píng)：本題涉及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理和探究功與速度變化關(guān)系實(shí)驗(yàn)的原理，從實(shí)驗(yàn)原理的角度分析即可．