Question

【題目】一物理實驗小組為了“探究功與速度變化的關系”，設計了如圖所示的實驗，將打點計時器固定在長木板的左端，紙帶連接在小車上并穿過打點計時器，且使小車距離打點計時器有一段距離，通過調(diào)節(jié)在合適的位置用圖釘將橡皮筋固定在長木板上，另一端掛在小車上，使橡皮筋呈自然長度；然后將長木板的左端適當墊高以平衡摩擦力，緊接著向后拉小車，使小車由靜止釋放，并在橡皮筋的作用下使小車沿長木板運動，通過打點計時器打出的紙帶計算小車勻速時的速度；最后依次增加橡皮筋的條數(shù)，并保證每次釋放小車的位置相同，將每次操作測量的數(shù)據(jù)記錄。根據(jù)以上的敘述回答下列問題。

(1)為了完成本實驗，缺少的實驗器材為______________。

(2)實驗時將長木板的左端墊高以平衡摩擦力，請說明如何確定摩擦力已經(jīng)平衡__________________。

(3)分析每次操作得出紙帶上的點，有的段點距均勻，有的段點距不均勻，在求小車的速度時應選取點距___________（選填“均勻”或“不均勻”）部分。

(4)該實驗小組的同學將每次操作獲得的部分數(shù)據(jù)記錄在如下的表中，請你補充下表中沒有寫出的數(shù)據(jù)：

橡皮筋的條數(shù)	橡皮筋做的功	10個間距的距離	10個間距的時間	小車獲得的速度	小車速度的平方
1		0.200	0.2	______	_____
2	_____	0.280	0.2	______	____
3	_____	0.300	0.2	_____	____
4	_____	0.400	0.2	_____	____
5	_____	0.450	0.2	_____	____

(5)通過分析上表中的實驗數(shù)據(jù)，可確定橡皮筋對小車所做的功與小車速度變化的關系為_________，并選取合適的量為縱軸與橫軸作出函數(shù)圖線_____。

(6)如果由圖線得到的結(jié)論與實際有一定的誤差，請分析該實驗誤差的可能原因____________________。

Answer 1

【答案】刻度尺 將帶有紙帶（穿過打點計時器）的小車放在長木板上，輕推小車使其沿長木板向下運動，在紙帶上打下的點的間距均勻 均勻 沒有完全平衡摩擦力；橡皮筋釋放點的位置發(fā)生了變化或橡皮筋每次儲存的彈性勢能發(fā)生了變化等

【解析】

(1)[1]計算小車速度需要測量紙帶上點的距離，要用刻度尺。

(2)[2]要判斷小車在長木板上勻速運動，將帶有紙帶（穿過打點計時器）的小車放在長木板上，輕推小車使其沿長木板向下運動，在紙帶上打下的點的間距均勻。

(3)[3]由于橡皮筋與小車作用結(jié)束以后，小車在長木板上做勻速直線運動，則小車勻速運動時，紙帶上的點的間距均勻。

(4)[6][9][12][15]橡皮筋每增加一條，對小車做的功就增加，所以隨著橡皮條的增加，做功一列依次為，，，。

[4][7][10][13][16]由勻速直線運動學公式

則一列依次填入1、1.4、1.5、2、2.25。

[5][8][11][14][17]一列依次填入1、1.96、2.25、、5.0625。

(5)[18]根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知。

[19]縱坐標表示速度的平方，橫坐標表示功，利用描點法描出各組數(shù)據(jù)對應的點，然后作出圖線，如圖所示：

。

(6)[20]沒有完全平衡摩擦力可能導致實驗誤差；橡皮筋釋放點的位置發(fā)生了變化或橡皮筋每次儲存的彈性勢能發(fā)生了變化等。