Question

某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化關系”的實驗如圖，圖1中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W．當用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．
（1）除了圖1中已有的實驗器材外，還需要導線、開關、刻度尺和

交流

電源（填“交流”或“直流”）．
（2）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是

D

．
A．放開小車，能夠自由下滑即可
B．放開小車，能夠勻速下滑即可
C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可
D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可
（3）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關于橡皮筋所處的狀態與小車所在的位置，下列說法正確的是

B

．
A．橡皮筋處于原長狀態             B．橡皮筋仍處于伸長狀態
C．小車在兩個鐵釘的連線處         D．小車已過兩個鐵釘的連線
（4）實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…，并起來掛在小車的前端進行多次實驗，每次都要把小車拉到同一位置再釋放小車．把第1次只掛1條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為W，第二次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功為2W，…；橡皮筋對小車做功后而使小車獲得的速度可由打點計時器打出的紙測出．根據第四次的紙帶（如圖2所示）求得小車獲得的速度為

2

m/s．
（5）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3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）打點計時器是應該選用交流電源；
（2）木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力J時，注意放開小車上的紙帶；
（3）木板水平放置，存在摩擦力，當合力等于零時，速度達到最大，所以橡皮筋仍要處于伸長狀態；
（4）根據紙帶確定勻速運動的階段，再由v=

x

t

可求出速度大小；
（5）根據動能定理可知，合外力做的功應等于物體動能的變化量，所以W與v²成正比，用描點法作出圖象．

解答：解：（1）打點計時器應該選用交流電源；
故答案為：交流　
（2）木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力J時，注意放開小車上的紙帶；故選D．　
（3）木板水平放置，存在摩擦力，當合力等于零時，速度達到最大，則橡皮條的拉力與摩擦力平衡，即橡皮筋仍要處于伸長；
故選：B．
（4）小車速度為v=

(4.00+4.00)×0.01

2×0.02

m/s=2m/s  
（5）根據動能定理可知，合外力做的功應等于物體動能的變化量，所以W與v²成正比，即
W_n∝v_n²，用描點法作出圖象如圖所示：
故答案為：（1）交流　（2）D　（3）B　（4）2  （5）W-v²

點評：本題涉及打點計時器的工作原理和探究功與速度變化關系實驗的原理，從實驗原理的角度分析即可．