Question

12．某物理學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置做“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)
（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作，下列說(shuō)法正確的是A
A．同組實(shí)驗(yàn)中所用橡皮筋的規(guī)格要盡量相同
B．實(shí)驗(yàn)中長(zhǎng)木板必須保持水平
C．同組實(shí)驗(yàn)中釋放小車的位置沒(méi)有必要保持不變
D．可以先讓小車咋橡皮筋的作用下運(yùn)動(dòng)，再接通電源
（2）關(guān)于實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理，下列說(shuō)法正確的是C
A．實(shí)驗(yàn)中可以利用胡克定律計(jì)算出每次橡皮筋對(duì)小車做的功
B．實(shí)驗(yàn)中要利用紙帶求出小車在橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)的平均速度
C．實(shí)驗(yàn)中要利用紙帶求出小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的平均速度
D．實(shí)驗(yàn)中作出的W-v關(guān)系圖象是一條曲線，充分說(shuō)明彈力做的跟小車速度的平方成正比．

Answer 1

分析 （1）利用橡皮筋探究功與速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)選取幾條完全相同的橡皮筋，為使它們每次做的功相同，橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度必要保持一致；小車的運(yùn)動(dòng)是先加速后勻速，最后勻速的速度為最大速度，即為所求速度．實(shí)驗(yàn)中小車和木板間存在摩擦，實(shí)驗(yàn)前需要平衡摩擦力；
（2）若圖象是一條經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，說(shuō)明兩者是正比例關(guān)系；若圖象是曲線，則通過(guò)改變橫軸物理量（取倒數(shù)、平方、平方根等），直到圖象是直線為止．

解答 解：（1）A、橡皮筋完全相同，通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù)來(lái)使功倍增，因此不需要計(jì)算橡皮筋每次對(duì)小車做功的具體數(shù)值．故A正確；
B、實(shí)驗(yàn)中小車和木板間存在摩擦，實(shí)驗(yàn)前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法是用一個(gè)小木塊墊高長(zhǎng)木板的一端．故B錯(cuò)誤；
C、先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車．故C錯(cuò)誤；
D、通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù)來(lái)使功倍增，故橡皮筋每次拉伸長(zhǎng)度必須保持一致，故D錯(cuò)誤．
故選：A；
（2）A、我們用橡皮筋拉動(dòng)小車的方法，來(lái)探究橡皮筋的拉力對(duì)小車所做的功與小車速度變化的關(guān)系，這是一個(gè)非常精妙的設(shè)計(jì)．直接去測(cè)量一個(gè)正做變速運(yùn)動(dòng)物體所受拉力是很困難的．橡皮筋拉動(dòng)小車的彈力雖然是個(gè)變力，但這個(gè)彈力做的功，數(shù)值上就等于橡皮筋發(fā)生形變時(shí)所具的彈性勢(shì)能，而這個(gè)彈性勢(shì)能又與橡皮筋的形變量相對(duì)應(yīng)；橡皮筋的形變量一定，這個(gè)彈力做的功就是一定的．實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們?cè)黾酉嗤�的橡皮條的數(shù)量，使功的大小成倍數(shù)增加，每次實(shí)驗(yàn)不必設(shè)法算出橡皮筋對(duì)小車做功的具體數(shù)值，故AB錯(cuò)誤，C正確；
D、探究力對(duì)物體做功與速度的關(guān)系的方法是，首先做出W-v圖象，如果是（過(guò)原點(diǎn)）一條直線，表明橡皮筋做的功與小車獲得的速度關(guān)系是正比例關(guān)系；如果不是一條直線，應(yīng)采取的處理方法是：先對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)，然后做出W-v²圖象，兩者關(guān)系是W∝v²．故D錯(cuò)誤；故選：C．
故選：（1）A；（2）C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、誤差來(lái)源，通過(guò)選取幾條完全相同的橡皮筋是功成倍增加來(lái)化解變力做功的測(cè)量難點(diǎn)．