Question

14．探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關系，實驗裝置如圖所示，實驗主要過程如下：
（1）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圖象．如果W-v圖象是一條直線，表明∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v²、W∝v³、W∝$\sqrt{v}$等關系．
以下關于該試驗的說法中有一項不正確，它是D．
A．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，并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致．當用1條橡皮筋進行是實驗時，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、…．
B．小車運動中會受到阻力，補償的方法，可以使木板適當傾斜．
C．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．
D．根據記錄紙帶上打出的點，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計算．

Answer 1

分析 本實驗采用比例法，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，并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致；小車運動中受到的阻力由重力的分力平衡．要測量最大速度，應該選用點跡恒定的部分；

解答 解：A、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A正確．
B、小車運動中會受到阻力，阻力做功無法測量，可采用補償的方法：平衡摩擦力，這樣橡皮筯對小車做的功等于外力小車做的總功，故B正確．
C、紙帶上打出的點，兩端密、中間疏，小車先做加速運動，橡皮筯松馳后做減速運動，說明阻力沒有被平衡掉，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小，故C正確．
D、本實驗的目的是探究橡皮筯做的功與物體獲得速度的關系．這個速度是指橡皮繩做功完畢時的速度，而不是整個過程的平均速度，故D錯誤．
本題選不正確的，故選：D．

點評 本題涉及打點計時器的工作原理和探究功與速度變化關系實驗的原理，從實驗原理的角度分析即可，要注意理解利用增加橡皮筋來求出做功的比值，再求出瞬時速度即可分析功和動能之間的關系．