Question

5．在“探究做功與速度變化的關系”實驗中，某同學設置了如圖所示的實驗裝置，一個由同種材料制成的斜面，在斜面上設置A、B、C、D、E五個點，它們到斜面底端的距離依次是L的1、2、3、4、5倍，在斜面底端垂直斜面安裝了一個光電門，將一帶有擋板的小車依次從A到E由靜止釋放5次，擋板與光電門同一高度，每次記下檔板通過光電門的時間t，根據(jù)該實驗情景，回答下列問題：
（1）關于斜面對小車的摩擦力BD．（填序號）
A．需要平衡斜面對小車的摩擦力       B．不需要平衡斜面對小車的摩擦力
C．需要測出摩擦力的大小            D．不需要測出摩擦力的大小
（2）試驗中不需要（填“需要”或者“不需要”）測出擋板的寬度d．
（3）實驗“探究做功與速度變化的關系”，在該實驗中背景下最終體現(xiàn)出的結(jié)果應該是nL與下列D成正比．（填序號）
A． t            B．$\frac{1}{t}$          C．t² D．$\frac{1}{{t}^{2}}$．

Answer 1

分析 （1）由于重力和摩擦力都是恒力，故在研究功W=FL與速度關系的時候，不需要知道力的具體大小，只需要來依據(jù)位移判定功就可以．
（2）擋板通過光電門的速度為$v=\frac1doaqwp{t}$，由于每次d都一樣，故不需要測量寬度也能以時間衡量速度．
（3）由動能定理可得L與t的關系．

解答 解：
（1）小車受到重力和摩擦力兩個力做功，這兩個都是恒力，故在研究功W=FL與速度關系的時候，首先不需要平衡摩擦力，汽車不需要知道力的具體大小，只需要來依據(jù)位移判定功就可以，故BD正確，AC錯誤．故選：BD．
（2）擋板通過光電門的速度為$v=\fracreom14v{t}$，由于每次d都一樣，因此可以用時間來表示速度的大小，故不需要測量擋板寬度．
（3）由動能定理：
$FL=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，
解得：
$L=\frac{mh6vf0r0^{2}}{2F}•\frac{1}{{t}^{2}}$，
故可知L與$\frac{1}{{t}^{2}}$成正比，故D正確，故選：D．
故答案為：（1）BD；
（2）不需要；
（3）D；

點評 該題的關鍵是要抓住功與速度關系中，不一定非要知道力的大小，如課本的參考案例，也是用橡皮筋的條數(shù)來控制功的多少，做此類題目要靈活．