Question

15．某實驗小組要探究力對物體做功與物體獲得速度的關系，選取的實驗裝置如圖1所示，實驗主要步驟如下：

（1）實驗時，為使小車只在橡皮筋作用下運動，在未連接橡皮筋時將木板的左端用小木塊墊起，使木板傾斜合適的角度，打開打點計時器，輕推小車，如圖2所示，得到的紙帶應該是乙（填“甲”或“乙”）．
（2）針對實驗步驟和數據處理下列說法正確的是ABC．
A．為了平衡摩擦力，實驗中可以將長木板的左端適當墊高，使小車拉著穿過打點計時器的紙帶自由下滑時能保持勻速運動
B．每次實驗中橡皮筋的規格要相同，拉伸的長度要一樣
C．可以通過改變橡皮筋的條數來改變拉力做功的數值
D．可以通過改變小車的質量來改變拉力做功的數值
E．實驗中要先釋放小車再接通打點計時器的電源
F．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度；
（3）依據實驗數據作出W-v²圖象，則圖3符合實際的圖象是B．

Answer 1

分析 （1）實驗前要平衡摩擦力，平衡摩擦力后小車做勻速直線運動．
（2）實驗前要平衡摩擦力；橡皮條拉力是變力，采用倍增法增加功，故橡皮條的伸長量應該相同；實驗時要先接通電源然后釋放小車，根據實驗原理與實驗注意事項分析答題．
（3）求出圖象的函數表達式，然后分析答題．

解答 解：（1）實驗前要平衡摩擦力，平衡摩擦力后小車做勻速直線運動，在相等時間內小車的位移相等，紙帶上相鄰點的間距是相等的，由圖示可知，得到的紙帶應該是乙．
（2）A、實驗前要平衡摩擦力，為了平衡摩擦力，實驗中可以將長木板的左端適當墊高，使小車拉著穿過打點計時器的紙帶自由下滑時能保持勻速運動，故A正確；
B、我i使橡皮筋做功相同，每次實驗中橡皮筋的規格要相同，拉伸的長度要一樣，故B正確；
C、使用相同規格的橡皮筋對小車做功，可以通過改變橡皮筋的條數來改變拉力做功的數值，故C正確；
D、對小車做的功是由橡皮筋的條數決定的，不能通過改變小車的質量來改變拉力做功的數值，故D錯誤；
E、為充分利用紙帶，實驗中要先接通電源然后再釋放小車，故E錯誤；
F、實驗要通過打點計時器打下的紙帶來測定小車勻速運動時的速度，故F錯誤；
故選：ABC．
（3）由動能定理得：W=$\frac{1}{2}$mv²，m一定時W與v²成正比，W-v²圖象是過原點的傾斜直線，故選B；
故答案為：（1）乙；（2）ABC；（3）B．

點評 本題以探究做功和速度關系為實驗命題背景考查學生對實驗數據的處理和對結論的分析和評價能力，本題采用倍增法增加橡皮條的功，巧妙解決了變力做功的測量困難，注意要平衡摩擦力．