Question

9．某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．打點(diǎn)計時器的工作頻率為50Hz．
（1）實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做AD；
A．可使得橡皮筋做的功等于合力對小車做的功    B．是為了增大小車下滑的加速度
C．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑      D．可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運(yùn)動

（2）實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…合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．把�?次只掛1條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為W₁，第二次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功為2W₁…橡皮筋對小車做功后而使小車獲得的速度可由打點(diǎn)計時器打出的紙帶測出．根據(jù)第四次的紙帶（如圖2所示）求得小車獲得的速度為2m/s．
（3）若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的W-v圖象如圖所示，根據(jù)圖線形狀，可知對W與v的關(guān)系符合實(shí)際的是圖C．

Answer 1

分析 （1）小車下滑時受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力對小車做的功；紙帶在橡皮條的作用下做加速運(yùn)動，橡皮條做功完畢，則速度達(dá)到最大，此后做勻速運(yùn)動．
（2）明確實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)?zāi)康募纯芍�了解具體的實(shí)驗(yàn)操作；紙帶上點(diǎn)距均勻時，表示小車已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動，據(jù)此可求出小車做勻速運(yùn)動時的速度大小，即為最終小車獲得的速度大��；
（3）根據(jù)圖象特點(diǎn)，利用數(shù)學(xué)知識可正確得出結(jié)論．

解答 解：（1）使木板傾斜，小車受到的摩擦力與小車所受重力的分量大小相等，在不施加拉力時，小車在斜面上受到的合力為零，小車可以在斜面上靜止或做勻速直線運(yùn)動；小車與橡皮筋連接后，小車所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功，故AD正確，BC錯誤，故選AD．
（2）各點(diǎn)之間的距離相等的時候小車做直線運(yùn)動，由圖可知，兩個相鄰的點(diǎn)之間的距離是4.00cm時做勻速直線運(yùn)動，打點(diǎn)時間間隔為：t=$\frac{1}{f}$=$\frac{1}{50}$=0.02s，小車速度為：v=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.04}{0.02}$=2m/s．
（3）由動能定理得：W=$\frac{1}{2}$mv²，W與v是二次函數(shù)關(guān)系，由圖示圖象可知，C正確，
故答案為：（1）AD；（2）2；（3）C．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵要明確該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，即可了解具體操作的含義，以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；數(shù)據(jù)處理時注意數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用，本題是考查應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的好題．