Question

4．某實驗小組用圖甲所示裝置“探究功與物體速度變化的關系”．
（1）實驗中甲、乙兩同學用兩種不同的方法來實現(xiàn)橡皮筋對小車做功的變化．
甲同學：通過改變橡皮筋的形變量來實現(xiàn)做功的變化．
乙同學：把多變相同的橡皮筋并在一起，并把小車拉到相同位置釋放，通過改變橡皮筋的條數(shù)來實現(xiàn)對小車做功的變化．
你認為乙（填“甲”或“乙”）同學的方法可行．

（2）為平衡小車運動過程中受到的阻力，應該采用下面所述方法中的C（填入選項前的字母代號）
A．逐步調節(jié)木板的傾斜程度，讓小車能夠自由下滑
B．逐步調節(jié)木板的傾斜程度，使小車在橡皮條作用下開始運動
C．逐步調節(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）圖乙是該實驗小組在實驗過程中打出的一條紙帶，已知打點計時器連接的電源的頻率為50Hz，則橡皮筋恢復原長時小車的速度為1.40m/s（結果保留3位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）橡皮筋對小車做的功我們沒法直接測量，所以我們是通過改變橡皮筋的條數(shù)的方法來改變功，為了讓橡皮筋的功能有倍數(shù)關系就要求將橡皮筋拉到同一位置處；
（2）該實驗中為了確保橡皮筋拉力為小車的外力，需要進行平衡摩擦力的操作，小車的整個運動過程是，小車在橡皮條的拉力作用下先加速運動，當橡皮條恢復原長時，小車由于慣性繼續(xù)前進，做勻速運動，明確實驗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，各點之間的距離相等的時候小車做直線運動，利用公式：v=$\frac{x}{t}$可得出結論．

解答 解：（1）橡皮筋對小車做的功我們沒法直接測量，所以我們是通過改變橡皮筋的條數(shù)的方法來改變功，為了讓橡皮筋的功能有倍數(shù)關系就要求將橡皮筋拉到同一位置處，故應選乙同學的方法，甲同學的方法測不出橡皮筋到底做了多少功．
（2）為了平衡摩擦力的影響，在實驗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；
則小車做勻速運動時，則摩擦力的影響可以取消，此時，小車后面的紙帶上的點應為均勻分布的，因此不能拖著紙帶，也不能有橡皮條作用，故C正確，ABD錯誤；
（3）由圖可知，A點2.1cm，B點4.6cm，C點7.4cm，D點10.2cm，E點13.0cm；
橡皮筋恢復原長時小車做勻速運動，根據(jù)紙帶可知勻速運動時兩個點之間的位移為：
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

點評 明確實驗原理是解決本題的關鍵，因此要分析清楚小車的運動，小車先加速后勻速，同時加強基礎物理知識在實驗中的應用，注意平衡摩擦力時，小車不能有橡皮條作用，也不能拖著紙帶．