Question

20．用圖1示裝置做“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)．

（1）若將木板水平放置，小車(chē)在橡皮筋作用下加速，當(dāng)小車(chē)剛好達(dá)到最大速度時(shí)，下列說(shuō)法正確的是B（填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母標(biāo)號(hào)）
A．橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)
B．橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)
C．小車(chē)恰好過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線(xiàn)
D．小車(chē)已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線(xiàn)
（2）若將木板帶有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高，利用小車(chē)沿斜面的重力分量消除掉阻力的影響，再進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作，獲得實(shí)驗(yàn)所需的紙帶．在下列2條紙帶中，最符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是B（填寫(xiě)紙帶下方的字母標(biāo)號(hào)）
（3）若將一根橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W_O，兩條、三條…同樣的橡皮筋并在一起拉伸同樣的長(zhǎng)度對(duì)小車(chē)做的功記為2W₀、3W₀…，計(jì)算出小車(chē)對(duì)應(yīng)的最大速度v，取△v=v²-0，橫坐標(biāo)以W₀為單位，繪出△v-W圖線(xiàn)，理論上是過(guò)原點(diǎn)的一條直線(xiàn)．但某次實(shí)驗(yàn)得到的圖線(xiàn)卻不過(guò)原點(diǎn)，如圖3所示，造成這一偏差的原因是：在墊高木板帶有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端時(shí)，木板的傾斜角度偏大（填“偏大”或“偏小”）

Answer 1

分析 （1）木板水平，沒(méi)有平衡摩擦力，小車(chē)受到的合力等于橡皮筋的拉力與摩擦力的合力，當(dāng)小車(chē)所受合力為零時(shí)受到最大，此時(shí)橡皮筋仍然有拉力，是伸長(zhǎng)的，分析各選項(xiàng)答題．
（2）平衡摩擦力后小車(chē)在橡皮筋拉力作用下向做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)后小車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，分析圖示紙帶答題．
（3）合外力做功等于物體動(dòng)能的變化，分析圖示圖象應(yīng)用動(dòng)能定理答題．

解答 解：（1）木板水平，沒(méi)有平衡摩擦力，小車(chē)受到的合力等于橡皮筋的拉力與摩擦力的合力，當(dāng)小車(chē)所受合力為零時(shí)受到最大，此時(shí)橡皮筋仍然有拉力，橡皮筋仍然是伸長(zhǎng)的，此時(shí)小車(chē)沒(méi)有到達(dá)兩鐵釘連線(xiàn)處，故ACD錯(cuò)誤，B正確；
故選：B；
（2）平衡摩擦力，釋放小車(chē)后，小車(chē)先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由圖示紙帶可知，紙帶A先做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)后做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，紙帶B先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)后做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，與事實(shí)相符的是紙帶B．
（3）由動(dòng)能定理可知，合外力做功等于物體動(dòng)能的變化量，由圖示圖象可知，圖象在縱軸上有截距，這說(shuō)明小車(chē)動(dòng)能的增量大于橡皮筋拉力做功，這可能是由于平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)大小車(chē)受到的合力大于橡皮筋拉力造成的．
故答案為：（1）B；（2）B；（3）偏大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析等問(wèn)題，知道實(shí)驗(yàn)原理、了解小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解題的關(guān)鍵；掌握基礎(chǔ)知識(shí)可以解題，平時(shí)要注意基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)與掌握；對(duì)于實(shí)驗(yàn)要明確其實(shí)驗(yàn)原理．