Question

20．某實(shí)驗(yàn)小組要探究力對(duì)物體做功月物體獲得速度的關(guān)系，選取的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，為使小車只在橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，在未連接橡皮筋時(shí)將木板的左端用小木塊墊起，使木板傾斜合適的角度，打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，輕推小車，得到的紙帶應(yīng)該是乙（如圖2填“甲”或“乙”）
（2）使小車在一條橡皮筋的作用下由靜止彈出，沿木板滑行，這時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為W；
（3）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(shí)保持橡皮筋的伸長(zhǎng)量都相同（填寫(xiě)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)條件）使橡皮筋對(duì)小車做的功分別為2W、3W…
（4）分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，分別求出小車每次獲得的最大速度v₁、v₂、v₃…
（5）作出W-v²圖象（圖3），則下列符合實(shí)際的圖象是B．

Answer 1

分析 （1）要平衡摩擦力，故此時(shí)推動(dòng)小車后，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（2）橡皮條拉力是變力，采用倍增法增加功，故橡皮條的伸長(zhǎng)量應(yīng)該相同；
（3）根據(jù)動(dòng)能定理得出W與v²的關(guān)系式，從而確定正確的圖線．

解答 解：（1）平衡摩擦力后，小車應(yīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，所以紙帶應(yīng)該是圖乙；
（2）橡皮條拉力是變力，采用倍增法增加功；
即使小車在一條橡皮筋的作用下由靜止彈出，這時(shí)橡皮筋對(duì)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(shí)橡皮筋的伸長(zhǎng)量都相同，使橡皮筋對(duì)小車做的功分別為2W、3W…．
（3）根據(jù)動(dòng)能定理知，W=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，則W與v²成正比，故正確圖線為B．
故答案為：（1）乙，（2）伸長(zhǎng)量都相同，（3）B．

點(diǎn)評(píng) 本題以探究做功和速度關(guān)系為實(shí)驗(yàn)命題背景考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和對(duì)結(jié)論的分析和評(píng)價(jià)能力，本題采用倍增法增加橡皮條的功，巧妙解決了變力做功的測(cè)量困難，注意要平衡摩擦力．