Question

15．用如圖所示的裝置，探究功與物體速度變化的關系．實驗時先適當墊高木板，然后由靜止釋放小車，小車在橡皮條彈力的作用下被彈出，沿木板滑行．小車滑行過程中帶動通過打點計器的紙帶，記錄其運動情況．觀察發現紙帶前面部分點跡疏密不勻，后面部分點跡比較均勻，回答下列問題：

（1）適當墊高木板是為平衡摩擦力；
（2）通過紙帶求小車速度時，應使用紙帶的后面部分（填“全部”、“前面部分”或“后面部分”）；
（3）以下關于該實驗的說法中正確的是B
A．通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數值
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．小車在橡皮筋的作用下彈出，橡皮筋所做的功可根據公式W=FL算出
D．實驗中先釋放小車再接通電源．

Answer 1

分析 （1）小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一段墊高；
（2）紙帶在橡皮條的作用下做加速運動，橡皮條做功完畢，則速度達到最大，此后做勻速運動；
（3）用橡皮筋拉小車探究功與速度變化的關系，必須平衡摩擦力，讓小車的速度增加僅僅是橡皮筋做功的結果；我們通過改變橡皮筋的條數來改變做功的多少，不用測量變力；小車的速度是加速段獲得的最大速度即以后的勻速段的速度．

解答 解：（1）小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一段墊高；
（2）紙帶在橡皮條的作用下做加速運動，橡皮條做功完畢，則速度達到最大，此后做勻速運動；所以通過紙帶求小車速度時，應使用紙帶的后面部分；
（3）A：橡皮筋拉小車時的作用力是變力，我們不能求變力做功問題，但選用相同的橡皮筋，且伸長量都一樣時，橡皮條數的關系就是做功多少的關系，因此，可以不需求出變力功的大小，就知道功的關系．所以A錯誤；
B、“探究動能定理”的實驗中：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：橡皮筋拉小車時的作用力是變力，我們不能根據公式W=FL求變力做功問題，故C錯誤；
D、實驗中應先接通電源再釋放小車，故D錯誤；
故選：B
故答案為：（1）平衡摩擦力   （2）后面部分       （3）B

點評 本題關鍵是結合探究功與速度變化關系的實驗原理進行分析，注意該實驗中需要測量是小車的最大速度即最后的速度大小．