Question

【題目】某實驗小組要探究力對物體做功與物體獲得速度的關系，選取的實驗裝置如圖所示。

(1)除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關、刻度尺和______電源（填“交流”或“直流”)；

(2)實驗主要步驟如下：

I．實驗時，為使小車所受合力等于橡皮筋的拉力，在未連接橡皮筋前將木板的左端用小木塊墊起，使木板傾斜合適的角度，啟動電源，輕推小車，得到的紙帶應該是____________(填“甲”或“乙”)；

II．小車在一條橡皮筋的作用下由靜止彈出，沿木板運動，此過程橡皮筋對小車做的功為W；

III．再分別改用完全相同的2條、3條……橡皮筋作用于小車，每次釋放小車時：除由靜止釋放外，還必須_____________________(填寫相應實驗條件），使得每次每條橡皮筋對小車做的功都為W；

IV．分析打點計時器打出的紙帶，分別求出小車每次獲得的最大速度vl、v2、v3……。下圖是實驗中打出的一條紙帶，為了測量小車獲得的最大速度，應選用紙帶的_____________部分進行測量；作出W-v圖象，則下列符合實際的圖象是_________；

A. B. C. D.

(3)若該小組實驗時遺忘了上述步驟I操作的情況下也完成了整個實驗，那么當小車速 度最大時，橡皮筋處于__________________狀態(tài)。（填“伸長”或“原長”）

Answer 1

【答案】 交流 乙 伸長量（或形變量或長度）都相同 GK D 伸長

【解析】試題分析：打點計時器使用交流電源．平衡摩擦力后，啟動電源，輕推小車，小車做勻速直線運動．橡皮條拉力是變力，采用倍增法增加功，故橡皮條的伸長量應該相同．當小車達到最大速度時，做勻速直線運動．根據W與v的關系確定正確的圖線．若未平衡摩擦力，小車速度達到最大時，彈力與摩擦力相等．

（1）中學所用兩種打點計時器所用電源都為交流電源

（2）平衡摩擦力后，小車應做勻速運動，所以紙帶應該是圖乙；

（3）使小車在一條橡皮筋的作用下由靜止彈出，這時橡皮筋對小車做的功為W；再用完全相同的2條、3條…橡皮筋作用于小車，每次由靜止釋放小車時橡皮筋的伸長量都相同，使橡皮筋對小車做的功分別為2W、3W…

（4）當小車達到最大速度后，做勻速直線運動，根據紙帶的GK段測量最大速度

功與速度的平方相對應，所以圖象應為D．

（5）若該小組實驗時遺忘了上述步驟①操作的情況下也完成了整個實驗，那么當小車速度最大時，彈力和摩擦力相等，彈簧處于伸長狀態(tài)．