Question

18．探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關系，實驗裝置如圖所示，實驗主要過程如下：
（a）設法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、…；
（b）分析打出的紙帶，求出小車的速度v₁、v₂、v₃、…；
（c）作出W-v草圖；
（d）分析W-v圖象．如果W-v圖象是一條直線，表明∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v²、W∝v³、W∝$\sqrt{v}$等關系．
（1）以下關于該實驗的說法中有一項不正確，它是D．
A．本實驗設法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、…．所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致．當用1條橡皮筋進行實驗時，橡皮筋對小車做的功為W，用2條、3條、…橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、…實驗時，橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W、…．
B．小車運動中會受到阻力，補償的方法，可以使木板適當傾斜．
C．先開打點計時器，再放紙帶，得到一條記錄紙帶．
D．根據紙帶上打出的點，以紙帶上第一點到最后一點的距離來求小車獲得的速度的方法．
（2）關于使木板適當傾斜來平衡阻力，則下面操作正確的是D．
A．放開小車，能夠自由下滑即可
B．放開小車，能夠勻速下滑即可
C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可
D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可
（3）某同學在一次實驗中，紙帶上打出的點，兩端密、中間疏．出現這種情況的原因，最可能是最可能是沒有使木板傾斜或傾角太小．

Answer 1

分析 （1）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．
（2、3）明確實驗原理以及實驗目的即可知了解具體的實驗操作，從平衡摩擦力的角度分析；再從紙帶的點的疏密研究紙帶的運動，再從力的角度分析．

解答 解：（1）A、當橡皮筋伸長量按倍數增加時，功并不簡單地按倍數增加，變力功一時無法確切測算．因此我們要設法回避求變力做功的具體數值，可以用一根橡皮筋做功記為W，用兩根橡皮筋做功記為2W，用三根橡皮筋做功記為3W…，從而回避了直接求功的困難；故A正確．
B、小車運動中會受到阻力，使木板適當傾斜，小車阻力補償的方法是平衡摩擦力；故B正確．
CD、本實驗中小車先加速后勻速，所以先開打點計時器，再放紙帶，得到一條記錄紙帶造成紙帶上打出的點；利用均勻的打點的紙帶求出勻速的速度，并非最后一點求勻速的速度，故C正確，D錯誤．
本題選錯誤的，故選：D．
（2）使斜面傾斜后平衡摩擦力，這樣操作可以使橡皮筋松弛后，小車能做勻速運動，從而根據紙帶求出小車勻速時的速度大小（即加速運動的最大速度）；所以操作時放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑，故ABC錯誤，D正確．
（3）紙帶上打出的點，兩端密、中間疏，說明紙帶先加速，再勻速，后減速運動；由于在運動過程橡皮筋的拉力逐漸減小，到最后消失；而據打的點可知，最后減速，說明在實驗過程之前，沒有平衡摩擦力或平衡的摩擦力不夠，故可能是沒有使木板傾斜或傾角太小．
故選：（1）D． （2）D．（3）最可能是沒有使木板傾斜或傾角太小．

點評 本題關鍵是要分析清楚小車的運動，小車先加速和勻速．通過研究紙帶的情況從而研究小車的運動情況，會進行簡單的誤差分析．