Question

12．如圖1，是某學習小組做探究“功和速度變化關(guān)系”的實驗裝置示意圖，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W．再用2條、3條…，完全相同的橡皮筋并在一起進行第2 次、第3次…重復實驗．每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．
（1）下列敘述正確的是BD
A、實驗中長木板應(yīng)保持水平
B、每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度必需保持一致
C、每次實驗必須設(shè)法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值
D、實驗中應(yīng)先接通打點計時器，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出
（2）在正確操作情況下，打在紙帶上的點并不是均勻的（如圖2所示），為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的FK（選填“AE”或“FK”）部分進行測量．

（3）處理數(shù)據(jù)時，以第一次實驗時橡皮筋做的功W為單位，作出圖3W-v圖象，下列哪一個是符合正確實驗操作條件下實際情況的．C．

Answer 1

分析 （1）明確實驗原理以及實驗目的即可了解具體的實驗操作；
（2）小車先加速后勻速，當小車勻速時，速度達到最大值，橡皮條停止做功，故應(yīng)測量出勻速運動的速度；
（3）橡皮筋對小車做的功轉(zhuǎn)化為小車的動能，由動能定理求出W與v的關(guān)系表達式，然后選出W與v的關(guān)系圖象．

解答 解：（1）A．小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，需要采取平衡摩擦力的措施，實驗中將木板左端適當墊高，故A錯誤；
   B．為保證每根橡皮條對小車做功一樣多每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度必需保持一致，故B正確；
   C．再用2條、3條…，完全相同的橡皮筋并在一起進行重復實驗，橡皮筋對小車做的功記為2W、3W，不需要測量出每一次做功的具體的數(shù)值．故C錯誤；
   D．在中學階段，用打點計時器測量時間時，為有效利用紙帶，總是先接通電源后釋放紙帶，故D正確．
故選：BD
 （2）小車在橡皮條的彈射下，先加速，后勻速飛出，當橡皮條停止做功時，速度最大，故應(yīng)測量出勻速運動的速度，選紙帶上的FK段部分進行測量．
（3）橡皮筋做的功轉(zhuǎn)化為小車動能，
由動能定理得：W=$\frac{1}{2}$mv²-0，
功W與速度v間的關(guān)系為W=$\frac{1}{2}$mv²，
W與v是二次函數(shù)關(guān)系，因均為正值，故W-v圖象是拋物線的一個分支，故C正確；
故選：C
故答案為：（1）BD；（2）FK；（3）C

點評 本題考查了功與速度的關(guān)系，關(guān)鍵從實驗目地、實驗原理出發(fā)，確定實驗步驟、試驗方法和待測量，并尋求減小實驗誤差的方法，應(yīng)用動能定理求出功與速度關(guān)系的表達式是正確解題的關(guān)鍵．