Question

用如圖所示的裝置做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：
（1）下列說(shuō)法正確的是（填字母代號(hào)）

ABCF

A．為了平衡摩擦力，實(shí)驗(yàn)中可以將長(zhǎng)木板的左端適當(dāng)墊高，使小車?yán)�著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶自由下滑時(shí)能保持勻速運(yùn)動(dòng)
B．每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長(zhǎng)度要一樣
C．可以通過(guò)改變橡皮筋的條數(shù)來(lái)改變拉力做功的數(shù)值
D．可以通過(guò)改變小車的質(zhì)量來(lái)改變拉力做功的數(shù)值
E．實(shí)驗(yàn)中要先釋放小車再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
F．通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車加速過(guò)程中獲得的最大速度
G．通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車加速過(guò)程中獲得的平均速度
（2）若在實(shí)驗(yàn)中，我們用1條、2條、3條…同樣的橡皮筋進(jìn)行1次、2次、3次…實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中，如果橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度都相等，那么每次橡皮筋對(duì)小車做的功可記作W、2W、3W…對(duì)每次打出的紙帶進(jìn)行處理，求出小車每次最后勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v，記錄數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：

功W	0	W	2W	3W	4W	5W	6W
v/（m?s-1）	0	1.00	1.41	1.73	2.00	2.24	2.45

據(jù)以上數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙中作出W-v²圖象．
（3）根據(jù)（2）題中的圖象可以得出的結(jié)論是

外力做功與物體速度平方成正比

．

Answer 1

分析：1、小車在水平的平面上被橡皮筋拉動(dòng)做功，導(dǎo)致小車的動(dòng)能發(fā)生變化．小車的速度由紙帶上打點(diǎn)來(lái)計(jì)算，從而能求出小車的動(dòng)能變化．每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都要一致，則一根做功記為W，兩根則為2W，然后通過(guò)列表描點(diǎn)作圖探究出功與動(dòng)能變化的關(guān)系．
2、根據(jù)題目圖表中所給數(shù)據(jù)可以W-v、計(jì)算出v²，再作出W-v²圖象，依據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系可以得出W和v²的關(guān)系．

解答：解：（1）A、小車在水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于受到摩擦阻力導(dǎo)致小車速度在變化．所以適當(dāng)傾斜以平衡摩擦力．小車所能獲得動(dòng)能完全來(lái)于橡皮筋做的功．故選項(xiàng)A正確；
B、實(shí)驗(yàn)中每根橡皮筋做功均是一樣的，所以所用橡皮筋必須相同，且伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度也相同．故選項(xiàng)B正確；
C、每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都要一致，則一根做功記為W，兩根則為2W，故選項(xiàng)C正確；
D、是通過(guò)改變橡皮筋的條數(shù)來(lái)改變拉力做功的數(shù)值，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；
E、只要使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)，都是先接通電源后釋放紙帶，故選項(xiàng)E錯(cuò)誤；
F、G：由于小車在橡皮筋的作用下而運(yùn)動(dòng)，橡皮筋對(duì)小車做的功與使小車能獲得的最大速度有關(guān)，故選項(xiàng)F正確，選項(xiàng)G錯(cuò)誤；
故選：ABCF
（2）根據(jù)題中數(shù)據(jù)計(jì)算出各個(gè)拉力做功下的v²，依次為：0，1，2，3，4，5，6．
用描點(diǎn)法得出圖象如下所示：

（3）由W-v²圖線可知，圖象為過(guò)原點(diǎn)的直線，因此W和v²成正比關(guān)系．
故答案為：（1）ABCF；（2）W-v²圖象如圖；（3）外力做功與物體速度平方成正比．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵之處：明確實(shí)驗(yàn)原理，在原理的基礎(chǔ)上，理解橡皮筋相同之外，伸長(zhǎng)也相同；同時(shí)要算出小車的最大速度．本題利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的好題．