Question

4．探究力對原來靜止的物體做功與物體獲得的速度的關系，實驗裝置如圖所示，主要過程如下：
（1）選擇原長明顯大于ab間距的橡皮筋，設法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、…；
（2）分析打點計時器打出的紙帶，求出小車的速度v₁、v₂、v₃、…；
（3）作出W-v草圖；
（4）分析W-v草圖，如圖W-v圖象是一條直線，表面W∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v²、W∝v³、W∝$\sqrt{v}$等關系．
以下關于該實驗的說法中正確的是ABC．
A、小車運動中會受到阻力，補償的方法：可以使木板適當傾斜，保證小車在不受橡皮筋拉力的情況下能帶著紙帶勻速下滑
B、某同學在一次實驗中，得到一條記錄紙帶，紙帶上打出的點，兩端密、中間疏，出現這種情況的原因可能是沒有使木板傾斜或傾角太小
C、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，并在每次實驗中使用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、…
D、根據記錄紙帶上打出的點求小車獲得的速度的方法是：用紙帶上第一點到最后一點的距離除以這個過程所用的時間．

Answer 1

分析 本實驗的關鍵是需要先平衡摩擦力，這樣橡皮筋對小車的拉力做的功才為總功，此時當橡皮筋的彈力為零時小車速度最大．注意本實驗中需要平衡摩擦力，同時讓選取紙帶做勻速運動過程進行分析，求解末速度再分析動能的變化情況．

解答 解：A、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A正確．
B、如果沒有平衡摩擦力或沒有使木板傾斜或傾角太小，則在小車獲得的最大速度后由于摩擦阻力影響導致速度減小，出現“兩端密、中間疏”現象，故B正確；
C、打出的紙帶兩端密中間疏，說明在橡皮筋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C正確．
D、需要測量出加速的末速度，即最大速度，也就是勻速運動的速度，所以應選用紙帶上均勻部分進行計算，故D錯誤．
故選：ABC

點評 本題考查驗證動能定理的實驗，要注意明確實驗原理，知道實驗中采取的減小實驗誤差的基本方法，同時會根據紙帶進行數據的處理，注意體會本實驗中雖然沒有求出功的具體數據，但通過比例的方法同樣可以得出最終結果．