Question

20．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，

（1）下列敘述正確的是D
A．每次實(shí)驗(yàn)必須設(shè)法算出橡皮筋對(duì)小車做功的具體數(shù)值
B．每次實(shí)驗(yàn)中，橡皮拉伸的長(zhǎng)度沒有必要保持一致
C．放小車的長(zhǎng)木板應(yīng)該盡量使其水平
D．先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出
（2）實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到了一條如圖2所示的紙帶．這條紙帶上的點(diǎn)距并不均勻，下列說法正確的是BD
A．紙帶的左端是與小車相連的
B．紙帶的右端是與小車相連的
C．利用E、F、G、H、I、J這些點(diǎn)之間的距離來確定小車的速度
D．利用A、B、C、D這些點(diǎn)之間的距離來確定小車的速度
（3）實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做CD；
A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑
B．是為了增大小車下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運(yùn)動(dòng)
（4）若根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)畫出的W-v圖象如圖3所示，根據(jù)圖線形狀，可知對(duì)W與v的關(guān)系符合實(shí)際的是圖3中的C．

Answer 1

分析 1、本實(shí)驗(yàn)直接去測(cè)量一個(gè)做變速運(yùn)動(dòng)物體所受拉力是很困難的．橡皮筋拉動(dòng)小車的彈力雖然是個(gè)變力，但這個(gè)彈力做的功，數(shù)值上就等于橡皮筋發(fā)生形變時(shí)所具的彈性勢(shì)能，而這個(gè)彈性勢(shì)能又與橡皮筋的形變量相對(duì)應(yīng)；橡皮筋的形變量一定，這個(gè)彈力做的功就是一定的．實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次保持橡皮筋的形變量一定，當(dāng)有n根相同橡皮筋并系在小車上時(shí)，n根相同橡皮筋對(duì)小車做的功就等于系一根橡皮筋時(shí)對(duì)小車做的功的n倍，這個(gè)設(shè)計(jì)很巧妙地解決了直接去測(cè)量力和計(jì)算功的困難，再加上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出小車獲得的最大速度即動(dòng)能可求．
2、若正確操作，紙帶上最后所打點(diǎn)點(diǎn)距是均勻的，此時(shí)的速度即為最大速度，據(jù)此可求出小車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小，即為最終小車獲得的速度大小，該題中后來點(diǎn)距逐漸減小，說明小車受到摩擦力作用，點(diǎn)距最大的點(diǎn)最符合要求．
3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理橡皮筋做的功等于小車增加的動(dòng)能，要消除摩擦力帶了的影響．分析答題．
4、結(jié)合數(shù)學(xué)中函數(shù)圖象的知識(shí)，可以分析得到結(jié)論．

解答 解：（1）A、橡皮筋對(duì)小車做的功和小車獲得的動(dòng)能滿足：$W=\frac{1}{2}m{v}^{2}$的關(guān)系，所以當(dāng)小車質(zhì)量一定時(shí)：w與v²成正比．我們只需要看w與v²是否成正比即可．故A錯(cuò)誤．
B、實(shí)驗(yàn)中改變拉力做功時(shí)，為了能定量，所以用不同條數(shù)的橡皮筋且拉到相同的長(zhǎng)度，這樣橡皮筋對(duì)小車做的功才有倍數(shù)關(guān)系．故B錯(cuò)誤．
C、從紙帶上看出，小車先加速運(yùn)動(dòng)后勻速，這樣的話就需要平衡摩擦力，故木板應(yīng)該是傾斜的．故C錯(cuò)誤．
D、做紙帶類型的題時(shí)：統(tǒng)一的要求都是先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)．故D正確．
故選：D．
（2）紙帶右端密集，故紙帶的右端是與小車相連的．
要測(cè)量最大速度，應(yīng)該選用點(diǎn)跡恒定的部分．即應(yīng)選用紙帶的A、B、C、D部分進(jìn)行測(cè)量．
故BD正確、AC錯(cuò)誤．
故選：BD．
（3）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(shí)，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(dòng)；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(duì)小車做的功等于合外力對(duì)小車做的功，故AB錯(cuò)誤，CD正確．
故選：CD．
（4）實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，W與v²成正比，故W與v的圖象應(yīng)該是向上彎曲的曲線，故C正確，ABD錯(cuò)誤．
故選：C．
故答案為：（1）D；（2）BD；（3）CD；（4）C．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康兀�選擇一定的實(shí)驗(yàn)方案，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，分析后得到實(shí)驗(yàn)方法，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理通常要結(jié)合圖想法，簡(jiǎn)潔明了，形象直觀，同時(shí)還要考慮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理要盡量的減小誤差．