Question

4．某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示裝置“探究功與物體速度變化的關(guān)系”．
（1）實(shí)驗(yàn)中甲、乙兩同學(xué)用兩種不同的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)橡皮筋對(duì)小車做功的變化．
甲同學(xué)：通過(guò)改變橡皮筋的形變量來(lái)實(shí)現(xiàn)做功的變化．
乙同學(xué)：把多變相同的橡皮筋并在一起，并把小車?yán)�到相同位置釋放，通過(guò)改變橡皮筋的條數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)小車做功的變化．
你認(rèn)為乙（填“甲”或“乙”）同學(xué)的方法可行．

（2）為平衡小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力，應(yīng)該采用下面所述方法中的C（填入選項(xiàng)前的字母代號(hào)）
A．逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，讓小車能夠自由下滑
B．逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，使小車在橡皮條作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)
C．逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，給小車一初速度，讓拖著紙帶的小車勻速下滑
D．逐步調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，讓拖著紙帶的小車自由下滑
（3）圖乙是該實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中打出的一條紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接的電源的頻率為50Hz，則橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)小車的速度為1.40m/s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）橡皮筋對(duì)小車做的功我們沒(méi)法直接測(cè)量，所以我們是通過(guò)改變橡皮筋的條數(shù)的方法來(lái)改變功，為了讓橡皮筋的功能有倍數(shù)關(guān)系就要求將橡皮筋拉到同一位置處；
（2）該實(shí)驗(yàn)中為了確保橡皮筋拉力為小車的外力，需要進(jìn)行平衡摩擦力的操作，小車的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程是，小車在橡皮條的拉力作用下先加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)橡皮條恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，小車由于慣性繼續(xù)前進(jìn)，做勻速運(yùn)動(dòng)，明確實(shí)驗(yàn)原理即可正確解答本題．
（3）根據(jù)紙袋上的數(shù)據(jù)可以判定，各點(diǎn)之間的距離相等的時(shí)候小車做直線運(yùn)動(dòng)，利用公式：v=$\frac{x}{t}$可得出結(jié)論．

解答 解：（1）橡皮筋對(duì)小車做的功我們沒(méi)法直接測(cè)量，所以我們是通過(guò)改變橡皮筋的條數(shù)的方法來(lái)改變功，為了讓橡皮筋的功能有倍數(shù)關(guān)系就要求將橡皮筋拉到同一位置處，故應(yīng)選乙同學(xué)的方法，甲同學(xué)的方法測(cè)不出橡皮筋到底做了多少功．
（2）為了平衡摩擦力的影響，在實(shí)驗(yàn)中可以將木板一端墊高，則小車受到的重力的分力可以與摩擦力平衡；
則小車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，則摩擦力的影響可以取消，此時(shí)，小車后面的紙帶上的點(diǎn)應(yīng)為均勻分布的，因此不能拖著紙帶，也不能有橡皮條作用，故C正確，ABD錯(cuò)誤；
（3）由圖可知，A點(diǎn)2.1cm，B點(diǎn)4.6cm，C點(diǎn)7.4cm，D點(diǎn)10.2cm，E點(diǎn)13.0cm；
橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)小車做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)紙帶可知?jiǎng)蛩龠\(yùn)動(dòng)時(shí)兩個(gè)點(diǎn)之間的位移為：
x=13.0-10.2=10.2-7.4=7.4-4.6=2.8cm=0.028m，
所以v=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.028}{0.02}$m/s=1.40m/s
故答案為：（1）乙；（2）C；（3）1.40

點(diǎn)評(píng) 明確實(shí)驗(yàn)原理是解決本題的關(guān)鍵，因此要分析清楚小車的運(yùn)動(dòng)，小車先加速后勻速，同時(shí)加強(qiáng)基礎(chǔ)物理知識(shí)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，注意平衡摩擦力時(shí)，小車不能有橡皮條作用，也不能拖著紙帶．