Question

某同學做探究“合力的功和物體速度變化關系”的實驗裝置如圖，小車在橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行．用一條橡皮筋時對小車做的功記為W，當用2條、3條…，完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時，每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．

（1）木板水平放置，小車在橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關于橡皮筋所處的狀態與小車所在的位置，下列說法正確的是
A．橡皮筋仍處于伸長狀態　　　　　 B．橡皮筋恰好恢復原長
C．小車恰好運動到兩個鐵釘的連線處　D．小車已超過兩個鐵釘的連線
（2）如圖所示是某次正確操作情況下，在50HZl作電源下打點計時器記錄的一條紙帶，為了測量小車獲得的速度，應選用紙帶的______（填AF或FI）部分進行測量，速度大小為______m/s．

Answer 1

解：（1）平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮條做功完畢，小車的速度最大，若不進行平衡摩擦力操作，則當橡皮筋的拉力等于摩擦力時，速度最大，本題中木板水平放置，顯然沒有進行平衡摩擦力的操作，因此當小車的速度最大時，橡皮筋仍處于伸長狀態，故BCD錯誤，A正確．
故A正確．
（2）小車先加速，后勻速，最后減速運動，在加速過程中，橡皮條在做正功，故需要測量最大速度，即勻速運動的速度，因而需要選用間隔均勻的點，即FI之間的點，打點計時器每隔0.02s打一次點，故最大速度為：
故答案為：FI，0.76．
分析：（1）平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮條做功完畢，小車的速度最大，若不進行平衡摩擦力操作，則當橡皮筋的拉力等于摩擦力時，速度最大；
（2）小車先在橡皮條的作用下做加速運動，當橡皮條松弛以后，小車由于慣性，會繼續勻速前進，最后由于橡皮條的阻礙，還會做減速運動；因此小車獲得的最大速度，也就是勻速運動的速度，所以要分析點跡均勻的一段紙帶．
點評：本題關鍵要明確小車的運動情況，先加速，再勻速，最后減速，橡皮條做功完畢，速度最大，做勻速運動，因此明確實驗原理是解答本題的關鍵．