Question

【題目】在《探究功與物體速度變化的關系》實驗時，小車在橡皮條彈力的作用下被彈出，沿木板滑，實驗裝置如圖1所示．

（1）適當墊高木板是為了_____；

（2）通過打點計器的紙帶記錄小車的運動情況，觀察發現紙帶前面部分點跡疏密不勻，后面部分點跡比較均勻，通過紙帶求小車速度時，應使用紙帶______（填“全部”、“前面部分”或“后面部分”）；

（3）關于實驗中的操作或分析，下列敘述正確的是______

A．實驗中所選用橡皮筋的規格要一致

B．實驗中，橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致

C．小車在橡皮筋的作用下保持無初速度彈出

D．每次實驗必須設法算出橡皮筋對小車做功的具體數值

（4）實驗中，甲、乙兩位同學的實驗操作均正確．甲同學根據實驗數據作出了W﹣v圖，如圖2甲，并由此圖線得出“功與速度的平方一定成正比”的結論．乙同學根據實驗數據作出了W﹣v2圖，如圖2乙，并由此也得出“功與速度的平方一定成正比”的結論．關于甲、乙兩位同學的分析，你的評價是__

A．甲的分析不正確，乙的分析正確 B．甲的分析正確，乙的分析不正確

C．甲和乙的分析都正確 D．甲和乙的分析都不正確．

Answer 1

【答案】平衡摩擦力 后面部分 AC A

【解析】

（1）要使橡皮筋對小車的拉力大小等于其合外力大小，實驗中必須進行平衡摩擦力的操作，即墊高木板的一端．
（2）該實驗中需要求出小車的最大速度即小車最后勻速運動的速度大小，因此需要利用紙帶的后半部分．
（3）我們用橡皮筋拉動小車的方法，來探究橡皮筋的拉力對小車所做的功與小車速度變化的關系，這是一個非常精妙的設計．直接去測量一個正做變速運動物體所受拉力是很困難的．橡皮筋拉動小車的彈力雖然是個變力，但這個彈力做的功，數值上就等于橡皮筋發生形變時所具的彈性勢能，而這個彈性勢能又與橡皮筋的形變量相對應；橡皮筋的形變量一定，這個彈力做的功就是一定的．實驗時，我們增加相同的橡皮條的數量，使功的大小成倍數增加，每次實驗不必設法算出橡皮筋對小車做功的具體數值，但是實驗中所選用橡皮筋的規格要一致，故A正確，D錯誤；每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度一定要保持一致，故B錯誤；每次小車在橡皮筋的作用下保持無初速度彈出，所以C正確；

（4）根據數學知識得到y=axn，式子中a為常系數，n為指數；當n=1時，圖線為直線；當n＜1時，圖線向下彎曲；當n＞1時，圖線向上彎曲；甲圖圖線向上彎曲，故表達式W=avn中n為大于1的任意數值，不能得出功與速度的平方一定成正比的結論；而乙圖中，W與v2成正比，故A正確，BCD錯誤．