Question

某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為50Hz．
①實(shí)驗(yàn)操作中需平衡小車受到的摩擦力，其最根本的目的是

B

A．防止小車不能被橡皮筋拉動(dòng)
B．保證橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功
C．便于小車獲得較大的彈射速度
D．防止紙帶上打點(diǎn)不清晰
②關(guān)于橡皮筋做功，下列說法正確的是

C

A．橡皮筋做功的具體值可以直接測量
B．橡皮筋在小車運(yùn)動(dòng)的全程中始終做功
C．通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加
D．若橡皮筋伸長量變?yōu)樵瓉淼?倍，則橡皮筋做功也增加為原來的2倍
③下圖是某同學(xué)在正確實(shí)驗(yàn)過程中得到的一條紙帶，相鄰的兩個(gè)讀數(shù)點(diǎn)間還有一個(gè)點(diǎn)沒有畫出來，A、B、C、D、E、F各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為：1.87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、25.83cm、34.75cm，則由紙帶可知本次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度為

2.23

m/s．

④實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作均正確．甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了功與速度的關(guān)系圖線，即W-v圖，如圖甲，并由此圖線得出“功與速度的二次方一定成正比”的結(jié)論．乙同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了功與速度的二次方的關(guān)系圖線，即W-v²圖，如圖乙，并由此也得出“功與速度的二次方一定成正比”的結(jié)論．關(guān)于甲、乙兩位同學(xué)的分析，正確的是

A

A．甲的分析不正確，乙的分析正確
B．甲的分析正確，乙的分析不正確
C．甲和乙的分析都正確
D．甲和乙的分析都不正確．

Answer 1

分析：正確解答本題需要掌握：該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊约皩?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法；該實(shí)驗(yàn)平衡摩擦力的原因；該實(shí)驗(yàn)是如何確定外力做功以及如何通過紙帶獲取小車運(yùn)動(dòng)的最終速度大��；如何通過圖象來處理數(shù)據(jù)等．

解答：解：①在該實(shí)驗(yàn)中要求橡皮筋對小車所做功為合外力所做功，因此為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，該實(shí)驗(yàn)需要平衡摩擦力，這點(diǎn)與驗(yàn)證牛頓第二定律類似，故ACD錯(cuò)誤，B正確．
故選B．
②本實(shí)驗(yàn)中通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加，因此要求橡皮筋是相同的，每次拉伸長度相同，故ABD錯(cuò)誤，C正確．
故選C．
③由所打點(diǎn)可知，DE之間距離基本等于EF之間距離，因此小車最后獲得的速度為：
v=

DF

2T

=

(34.75-16.91)×10-2

2×0.04

=2.23m/s
故答案為：2.23．
④根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，甲圖象基本為一拋物線，但是不能說明功與速度的二次方一定成正比，乙圖為過原點(diǎn)的直線，有數(shù)學(xué)知識可知：功與速度的二次方一定成正比．故BCD錯(cuò)誤，A正確．
故選A．

點(diǎn)評：本題考查了該實(shí)驗(yàn)的具體操作細(xì)節(jié)和數(shù)據(jù)的處理，對于這些基礎(chǔ)知識一定要通過親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)加深理解．