Question

如圖所示為“探究功與速度變化的關系”實驗裝置，讓小車在橡皮筋的作用下彈出，沿木板滑行．思考該探究方案并回答下列問題：
（1）實驗操作中需平衡小車受到的摩擦力，其最根本的目的是

B

．
A．防止小車不能被橡皮筋拉動
B．保證橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功
C．便于小車獲得較大的彈射速度
D．防止紙帶上打點不清晰
（2）實驗中甲、乙兩同學用兩種不同的方法來實現橡皮筋對小車做功的變化．
甲同學：把多條相同的橡皮筋并在一起，并把小車拉到相同位置釋放；
乙同學：通過改變橡皮筋的形變量來實現做功的變化．
你認為

甲

（填“甲”或“乙”）同學的方法可行．
（3）本實驗可通過作圖來尋找功與速度變化的關系．若所作的W-v的圖象如圖所示，則下一步應作

W-v²

（填“W-v²”或“W-

v

”）的關系圖象．

Answer 1

分析：（1）小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應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；
（2）橡皮筋對小車做的功我們沒法直接測量，所以我們是通過改變橡皮筋的條數的方法來改變功，為了讓橡皮筋的功能有倍數關系就要求將橡皮筋拉到同一位置處；
（3）由動能定理得：W=

1

2

Mv2，由圖結合公式判斷應畫怎樣的關系圖．

解答：解：（1）小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應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，故B正確．
（2）橡皮筋對小車做的功我們沒法直接測量，所以我們是通過改變橡皮筋的條數的方法來改變功，為了讓橡皮筋的功能有倍數關系就要求將橡皮筋拉到同一位置處，故應選甲同學的方法，乙同學的方法測不出橡皮筋到底做了多少功．
（3）由動能定理得：W=

1

2

Mv2，觀察圖線發現W和v是一個2次函數關系，所以W與v²可能是線性關系，故應做W-v²圖象
故答案為：（1）B
（2）甲；（3）W-v²

點評：實驗題首先要弄清楚實驗原理是什么，在明確實驗原理的情況下去記憶實驗器材，實驗步驟，注意事項，數據處理等方面的問題會起到事半功倍的效果．