Question

15．某同學(xué)做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實驗裝置如圖1，小車在橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行．用一條橡皮筋時對小車做的功記為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…實驗時，每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．

（1）木板水平放置，小車在橡皮筋作用下運動，當(dāng)小車速度最大時，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是A．
A．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)              B．橡皮筋恰好恢復(fù)原長
C．小車恰好運動到兩個鐵釘?shù)倪B線處      D．小車已超過兩個鐵釘?shù)倪B線
（2）如圖2所示是某次正確操作情況下，在50HZ作電源下打點計時器記錄的一條紙為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的FI（填A(yù)F或FI）部分進(jìn)行測量，速度大小為0.76m/s．

Answer 1

分析 （1）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，速度最大；
（2）小車先在橡皮條的作用下做加速運動，當(dāng)橡皮條松弛以后，小車由于慣性，會繼續(xù)勻速前進(jìn)，最后由于橡皮條的阻礙，還會做減速運動；因此小車獲得的最大速度，也就是勻速運動的速度，所以要分析點跡均勻的一段紙帶．

解答 解：（1）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，速度最大，本題中木板水平放置，顯然沒有進(jìn)行平衡摩擦力的操作，因此當(dāng)小車的速度最大時，橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)，故BCD錯誤，A正確．
故選：A．
（2）小車先加速，后勻速，最后減速運動，在加速過程中，橡皮條在做正功，故需要測量最大速度，即勻速運動的速度，因而需要選用間隔均勻的點，即FI之間的點，打點計時器每隔0.02s打一次點，故最大速度為：v=$\frac{x}{T}=\frac{1.52×1{0}^{-2}}{0.02}m/s=0.76m/s$．
故答案為：（1）A，（2）FI，0.76．

點評 本題關(guān)鍵要明確小車的運動情況，先加速，再勻速，最后減速，橡皮條做功完畢，速度最大，做勻速運動，因此明確實驗原理是解答本題的關(guān)鍵．