Question

20．某中學實驗小組采用如圖1所示的裝置探究功與速度的關系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．打點計時器工作頻率為50Hz．

（1）實驗中，通過改變橡皮筋的條數來改變橡皮筋對小車做的功．下列做法正確的是CD
A．實驗中不需要平衡阻力
B．釋放小車后開啟打點計時器
C．不需要測量橡皮筋對小車做功的數值
D．每次都要從同一位置由靜止釋放小車
（2）實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…，并起來掛在小車的前端進行多次實驗，每次都要把小車拉到同一位置再釋放小車．把第1次只掛1條橡皮筋對小車做的功記為W，第2次掛2條橡皮筋時對小車做的功為2W，…；橡皮筋對小車做功后而獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出．根據第4次實驗的紙帶（如圖2所示，圖中的點皆為計時點）求得小車獲得的速度為2.00m/s（保留三位有效數字）．

Answer 1

分析 實驗原理：橡皮筋的彈性勢能轉化為小車的動能，實驗中改變拉力做功時，為了能定量，所以用不同條數的橡皮筋且拉到相同的長度，這樣橡皮筋對小車做的功就有倍數關系．
橡皮筋對小車做的功和小車獲得的動能滿足：w=$\frac{1}{2}$mv²的關系，所以當小車質量一定時：w與v²成正比．v可以從紙帶上求出，因為小車先加速運動后勻速，所以從點跡疏密程度相同的紙帶部分求出．

解答 解：（1）A、從紙帶上看出，小車先加速運動后勻速，這樣的話就需要平衡摩擦力，故木板應該是傾斜的．故A錯誤．
B、做紙帶類型的題時：統(tǒng)一的要求都是先接通電源，后讓紙帶運動．故B錯誤．
C、實驗中改變拉力做功時，為了能定量，所以用不同條數的橡皮筋且拉到相同的長度，這樣橡皮筋對小車做的功就有倍數關系．而不需要測量出每根橡皮筋做功的數值，故C正確．
D、每次都要從同一位置由靜止釋放這樣開始時橡皮筋的形變量相同，過程中每根橡皮筋做的功才相同．故D正確．
故選：CD
（2）由紙帶后半部分兩點間距離相同，可知小車開始做勻速運動，可求得：
v=$\frac{x}{t}=\frac{0.04}{0.02}$=2.00 m/s
故答案為：（1）CD     （2）2.00

點評 實驗中要清楚是如何改變w，如何獲得的速度v即可．實驗過程中需要注意的事項可圍繞原理記憶，注意有效數字的保留．