Question

19．某學(xué)習(xí)小組做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)采用如圖所示實(shí)驗(yàn)方案．圖中小車在一條橡皮筋作用下彈出并沿軌道滑行，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W．當(dāng)用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做功記為2W、3W…每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要B
A．學(xué)生電源   B．刻度尺   C．天平
（2）實(shí)驗(yàn)操作中，下列說(shuō)法正確的是ACD
A．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
B．每次必須計(jì)算出橡皮筋拉力做功的數(shù)值
C．實(shí)驗(yàn)中需要平衡摩擦力
D．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
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程測(cè)得的數(shù)據(jù)如表：

次數(shù)	1	2	3	4
橡皮筋對(duì)小車所做的功	W	2W	3W	4W
小車的速度v（m•s-1）	1.00	1.41	1.73	2.00
小車的速度的二次方v2（m2•s-2）	1.00	2.00	3.00	4.00

從表中的數(shù)據(jù)可以得出合外力做功與速度的二次方成正比．

Answer 1

分析 （1）測(cè)量紙帶上各點(diǎn)之間的距離需要使用刻度尺；電火花計(jì)時(shí)器的電源應(yīng)該選用生活用的交流電源；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和注意事項(xiàng)分析即可，本實(shí)驗(yàn)中注意采用的是比例法，應(yīng)使每條橡皮筋做功相同，小車的速度是加速段獲得的最大速度即以后的勻速段的速度．
（3）W-v²圖線是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可確定W與速度v的平方成正比．

解答 解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求，除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要刻度尺和220V的生活用交流電源．故B正確，AC錯(cuò)誤．
故選：B
（2）A、本實(shí)驗(yàn)中注意采用的是比例法，應(yīng)使每條橡皮筋做功相同，所以每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長(zhǎng)度要一樣，而不需要每次計(jì)算出橡皮筋拉力做功的數(shù)值．故A正確，B錯(cuò)誤；
C、實(shí)驗(yàn)中為保證橡皮筋的拉力與對(duì)小車的拉力相等，可以適當(dāng)抬高木板的一側(cè)來(lái)平衡摩擦阻力．故C正確；
D、當(dāng)橡皮筋做功完畢小車應(yīng)獲得最大速度，由于平衡了摩擦力所以小車以后要做勻速運(yùn)動(dòng)，相鄰兩點(diǎn)間的距離基本相同，所以通過(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．故D正確．
故選：ACD
（3）若實(shí)驗(yàn)作了4次，所用橡皮條分別為1根、2根…n根，通過(guò)紙帶求出小車的速度分別為v₁、v₂…v_n，用W表示橡皮條對(duì)小車所做的功，作出的W-v²圖線如圖；
由圖可知，是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，這說(shuō)明W與v²的關(guān)系是成正比的，即外力做功與速度的二次方成正比．

故答案為：（1）B； （2）ACD；（3）合外力做功與速度的二次方成正比．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理和探究功與速度變化關(guān)系實(shí)驗(yàn)的原理，從實(shí)驗(yàn)原理的角度分析即可．