Question

8．某學(xué)習(xí)小組做探究“功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．圖1中小車在一條橡皮筋作用下彈出沿木板滑行，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W．當(dāng)用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都完全相同．每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶求出．通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可以得出“功與物體速度變化的關(guān)系”．

（1）實(shí)驗(yàn)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(dòng)
B．保證橡皮筋對(duì)小車做的功等于合外力對(duì)小車做的功
C．便于小車獲得較大的彈射速度
D．防止紙帶上點(diǎn)跡不清晰
（2）如圖2是某同學(xué)在正確實(shí)驗(yàn)操作過程中得到的一條紙帶，O、A、B、C、D、E、F為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有一個(gè)點(diǎn)沒有畫出，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為1.87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、25.83cm、34.75cm，若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz，則由該紙帶可知本次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋做功結(jié)束時(shí)小車的速度是2.23m/s．（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)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(duì)小車做的功；
（2）橡皮筋做功結(jié)束時(shí)小車的速度最大，此時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)v=$\frac{x}{t}$求解速度．

解答 解：（1）小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)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(duì)小車做的功，故B正確．
（2）由所打點(diǎn)可知，DE之間距離基本等于EF之間距離，因此小車最后獲得的速度為：v=$\frac{DF}{2T}=\frac{0.3475-0.1691}{0.08}=2.23m/s$
故答案為：（1）B；（2）2.23．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是結(jié)合探究功與速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析，注意該實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量是小車的最大速度即最后的速度大小，同時(shí)要正確應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．