Question

6．如圖1所示的實(shí)驗裝置，可用于探究力對靜止物體做功與物體獲得速度的關(guān)系．

（1）實(shí)驗中，小車會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，下面操作正確的是D．
A．放開小車，小車能夠自由下滑即可
B．放開小車，小車能夠勻速下滑即可
C．放開拖著紙帶的小車，小車能夠自由下滑即可
D．放開拖著紙帶的小車，小車能夠勻速下滑即可
（2）關(guān)于本實(shí)驗中橡皮筋做功，下列說法正確的是B．
A．橡皮筋做的功可以直接測量
B．通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加
C．橡皮筋在小車運(yùn)動的全程中始終做功
D．通過把橡皮筋拉伸為第一次的兩倍，來實(shí)現(xiàn)橡皮筋做功也增加為原來的兩倍
（3）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動，當(dāng)小車速度最大時，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BD．
A．橡皮筋處于原長狀態(tài)                    B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C．小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處                D．小車未過兩個鐵釘?shù)倪B線
（4）橡皮筋對小車做功后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．

Answer 1

分析 （1）小車受到重力、支持力、摩擦力和細(xì)線的拉力，要使拉力等于合力，必須使重力的下滑分量平衡摩擦力，摩擦力包括紙帶受到的摩擦和長木板的摩擦；
（2）小車在橡皮條的拉力作用下先加速運(yùn)動，當(dāng)橡皮條恢復(fù)原長時，小車由于慣性繼續(xù)前進(jìn)，做勻速運(yùn)動，并且橡皮筋的拉力是一個變力，我們無法用W=Fx進(jìn)行計算．
（3）若木板水平放置，表示還未平衡摩擦力，當(dāng)兩條橡皮筋的彈力與摩擦力相等時，小車速度最大；
（4）要測量最大速度，應(yīng)該選用點(diǎn)跡恒定的部分．

解答 解：（1）小車受到重力、支持力、摩擦力和細(xì)線的拉力，要使拉力等于合力，必須使重力的下滑分量平衡摩擦力，而摩擦力包括紙帶受到的摩擦和長木板的摩擦；
故選：D．　
（2）A、橡皮筋的拉力是一個變力，我們無法用W=Fx進(jìn)行計算．故A錯誤．
B、橡皮筋伸長量按倍數(shù)增加時，功并不簡單地按倍數(shù)增加，變力功一時無法確切測算．因此我們要設(shè)法回避求變力做功的具體數(shù)值，可以用一根橡皮筋做功記為W，用兩根橡皮筋做功記為2W，用三根橡皮筋做功記為3W…，從而回避了直接求功的困難．故B正確．
C、小車在橡皮條的拉力作用下先加速運(yùn)動，當(dāng)橡皮條恢復(fù)原長時，小車由于慣性繼續(xù)前進(jìn)，做勻速運(yùn)動．故C錯誤．
D、橡皮筋的拉力是一個變力，我們無法用W=Fx進(jìn)行計算，x變?yōu)樵瓉淼?倍，F(xiàn)x比原來的兩倍要大．故D錯誤．
故選：B
（3）若木板水平放置，表示還未平衡摩擦力，當(dāng)兩條橡皮筋的彈力與摩擦力相等時，小車速度最大，所以橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)；
故選：BD．　
（4）要測量最大速度，應(yīng)該選用點(diǎn)跡恒定的部分，所以選GK部分，小車獲得的速度為v=$\frac{x}{t}=\frac{0.04}{0.02}=2m/s$．
故答案為：（1）D； （2）B； （3）BD； （4）2．

點(diǎn)評 本題涉及打點(diǎn)計時器的工作原理和探究功與速度變化關(guān)系實(shí)驗的原理，本題關(guān)鍵要明確小車的運(yùn)動情況，先加速，再勻速，最后減速，橡皮條做功完畢，速度最大，做勻速運(yùn)動，因此明確實(shí)驗原理是解答本題的關(guān)鍵．