Question

10．“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，當(dāng)小車在一條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對小車做的功記為W；當(dāng)用2條、3條、4條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對小車做的功記為2W、3W、4W…每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打出的紙帶測出．

（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（多選）ACD．
A．為了平衡摩擦力，實(shí)驗(yàn)中可以將長木板的一端適當(dāng)墊高，使小車?yán)�著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶自由下滑時(shí)能保持勻速運(yùn)動(dòng)
B．實(shí)驗(yàn)儀器安裝時(shí)，可以不平衡摩擦力
C．每次實(shí)驗(yàn)小車必須從同一位置由靜止彈出
D．實(shí)驗(yàn)中要先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再釋放小車
（2）圖2給出了某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶，從中截取了測量小車最大速度所用的一段紙帶，測得A、B、C、D、E相鄰兩點(diǎn)間的距離分別為AB=1.48cm，BC=1.60cm，CD=1.62cm，DE=1.62cm；已知相鄰兩點(diǎn)打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，則小車獲得的最大速度v_m=0.81m/s．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）從實(shí)驗(yàn)原理和步驟，實(shí)驗(yàn)中可以適當(dāng)抬高木板的一側(cè)來平衡摩擦阻力．受力平衡時(shí)，小車應(yīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)；平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮條做功完畢，小車的速度最大，若不進(jìn)行平衡摩擦力操作，則當(dāng)橡皮筋的拉力等于摩擦力時(shí)，速度最大．
（2）要測量最大速度，應(yīng)該選用點(diǎn)跡均勻的部分．結(jié)合勻速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式求出最大速度的大�。�

解答 解析�。�1）AB、當(dāng)小車?yán)�著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿長木板方向的重力的分力大小等于摩擦力，即在實(shí)驗(yàn)中可消除摩擦力的影響，所以實(shí)驗(yàn)中可以將長木板的一端適當(dāng)墊高，使小車?yán)�著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶自由下滑時(shí)能保持勻速運(yùn)動(dòng)，故A正確，B錯(cuò)誤；
C、由于小車的初速度為零，所以必須從同一位置靜止釋放，故C正確；
D、使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)都必須先接通電源再釋放小車，D項(xiàng)正確．
故選：ACD．
（2）小車獲得的最大速度v=$\frac{x}{t}$=$\frac{1.62×10-2}{0.02}$ m/s=0.81 m/s．
故答案為：（1）ACD；（2）0.81．

點(diǎn)評 本題涉及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理和探究功與速度變化關(guān)系實(shí)驗(yàn)的原理，本題關(guān)鍵要明確小車的運(yùn)動(dòng)情況，先加速，再勻速，最后減速，橡皮條做功完畢，速度最大，做勻速運(yùn)動(dòng)，因此明確實(shí)驗(yàn)原理是解答本題的關(guān)鍵．