Question

14．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1，圖中小車(chē)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(chē)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(chē)獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．

（1）除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、刻度尺和交流電源（填“交流”或“直流”）．
（2）實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)會(huì)受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是D．
A．放開(kāi)小車(chē)，能夠自由下滑即可
B．放開(kāi)小車(chē)，能夠勻速下滑即可
C．放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，能夠自由下滑即可
D．放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，能夠勻速下滑即可
（3）若木板水平放置，小車(chē)在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車(chē)速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車(chē)所在的位置，下列說(shuō)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(chē)在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處
D．小車(chē)已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線
（4）在正確操作情況下，打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，為了測(cè)量小車(chē)獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的GK部分進(jìn)行測(cè)量（根據(jù)如圖2所示的紙帶回答）．

Answer 1

分析 小車(chē)在傾斜的平面上被橡皮筋拉動(dòng)做功，導(dǎo)致小車(chē)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(chē)的速度由紙帶上打點(diǎn)來(lái)計(jì)算，從而能求出小車(chē)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(chē)的動(dòng)能變化的關(guān)系，則小車(chē)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；要使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能工作，必須接交流電源．
（2）若木板是水平放置的，則小車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中要受到滑動(dòng)摩擦力，木板傾斜的目的是為了平衡摩擦力；放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，能夠勻速下滑即可；故選：D
（3）當(dāng)小車(chē)速度達(dá)最大時(shí)，則小車(chē)的合力為零．所以除摩擦力外，還有橡皮筋的拉力．因此橡皮筋處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，故B正確，ACD錯(cuò)誤；
（4）為了測(cè)量小車(chē)獲得的速度，即為最大速度，因此紙帶上應(yīng)該是勻速運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)選用紙帶的GK部分；
故答案為：（1）交流； （2）D；（3）B；（4）GK

點(diǎn)評(píng) 小車(chē)的速度通過(guò)紙帶上點(diǎn)求出，而小車(chē)的動(dòng)能完全是由橡皮筋做功而導(dǎo)致的．同時(shí)巧用一根橡皮筋做功為W，兩根橡皮筋則為2W，但每根伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度必須相同．