Question

某實驗小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．打點計時器工作頻率為50 Hz.

實驗中木板略微傾斜，這樣做（    ）
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小車做的功
D．是為了使釋放小車后，小車能勻減速下滑
本實驗中，關于橡皮筋做的功，下列說法中正確的是（   ）
A．橡皮筋做的功可以直接測量大小
B．通過增加橡皮筋的條數可以使橡皮筋對小車做的功成整數倍增加
C．橡皮筋在小車運動的全程中始終做功
D．把橡皮筋拉伸為原來的兩倍，橡皮筋做功也增加為原來的兩倍

實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條、4條……，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W₁，第二次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功為2W₁，……；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帶測出．根據第四次的紙帶(如上圖所示)求得小車彈開后獲得的速度為_________m/s．（圖中各點是相鄰的計時點）
若W—v²圖像應該是一條過原點的傾斜的直線，則說明_______________．

Answer 1

(1) C；(2) B；(3) 2；(4) W與v²成正比。

試題分析：(1)實驗中木板略微傾斜，是為了將小車運動時的摩擦力平衡掉，這樣橡皮筋對小車的功就是合外力的功，所以C是正確的；D中應該說明當不掛橡皮筋時，小車才是勻速下滑的。
（2）由于橡皮筋做的功就是合外力的功，我們要改變合力外的功，是通過增加橡皮筋的條數來實現的，加上相同條數的橡皮筋后，合力對小車的功也成倍數地變化，這樣便于比較是否當合外力的功增大幾倍時，其動能是否也增大幾倍，故B是正確的；A中橡皮筋的功是不能直接測量其大小的，只能說兩個相同的橡皮筋對小車做的功是一個橡皮筋對小車做功的2倍，故A不對；C中當小車通過鐵釘后，橡皮筋就不在對小車做功了，故C也不對；如果橡皮筋拉伸為原來的兩倍，則橡皮筋做功是不增加為原來的兩倍，故D也是不對的。
（3）由紙帶看出，點跡均勻的時候，小車是做勻速直線運動，此時速度最大，為小車彈開后獲得的速度，大小為v==200m/s。
（4）若W—v²圖像應該是一條過原點的傾斜的直線，則說明W與v²成正比。