◎ 题目

某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验，如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W，当用2条、3条…，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出． （1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和______ （2）木板倾斜的目的是为了______ （3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是______ A．橡皮筋处于原长状态                    B．橡皮筋仍处于伸长状态 C．小车在两个铁钉的连线处                D．小车已过两个铁钉的连线 （4）在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的______部分进行测量（根据下面所示的纸带回答）； （5）下面是本实验的数据记录表， 橡皮筋 做功 10个间隔距离 x（m） 10个间隔时间 T（s） 小车获得速度 vn（m/s） 小车速度的平方vn2（m/s）2 1 W 0.2880 0.2 1.44 2.07 2 2W 0.4176 0.2 2.09 4.36 3 3W 0.4896 0.2 2.45 5.99 4 4W 0.5904 0.2 2.95 8.71 5 5W 0.6480 0.2 3.24 10.50 从理论上讲，橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn∝______．请运用表中测定的数据在上图所示的坐标系中作出相应的图象，并验证理论的正确性．

◎ 答案

（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和交流电源． （2）木板倾斜的目的是为了平衡摩擦力． （3）若木板水平放置，对小车受力分析可知，小车速度最大时小车受到的合力应为零， 即小车受到的橡皮筋拉力与摩擦力相等，橡皮筋应处于伸长状态；小车在两个铁钉的连线的左侧，故ACD错误，B正确． （4）在正确操作情况下，橡皮条恢复原长时，小车做匀速运动，小车在相等时间内的位移相等， 此时小车获得的速度最大，要测量小车的最大速度，应选用纸带的点迹均匀的部分，如GK段进行测量． （5）由动能定理可知，合外力做的功应等于物体动能的变化量，所以W与v2成正比，即 Wn∝vn2，根据表中实验数据，应用用描点法作图，图象如图所示；由图象可得： 误差容许的范围内，图象是经过原点的直线，说明Wn与vn2成正比． 故答案为：（1）交流电源；（2）平衡摩擦力；（3）B；（4）GK；（5） v 2n ；图象如图所示；在误差容许的范围内，图象是经过原点的直线，说明Wn与vn2成正比．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验，如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W，当用2条、3条…，完全相同的橡…”主要考查了你对  【实验：探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。