◎ 题目

如图甲所示，是某研究性学习小组做探究“探究功与速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当我们用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，橡皮筋对小车做功为2W，3W…小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出． （1）除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有交流电源和______ （2）关于该实验，下列说法正确的是 A．实验仪器安装时，可以不平衡摩擦力 B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 D．每次实验小车必须从同一位置由静止弹出 （3）每次实验得到的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；图乙给出了某次实验打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得A、B、C、D、E相邻两点间的距离分别为AB=1.48cm，BC=1.60cm，CD=1.62cm，DE=1.62cm．已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vm=______m/s．（结果保留两位有效数字） （4）第1次至第5次的实验数据如下表所示 试验次数 橡皮筋做的功 小车获得的最大速度vm（m/s） 小车最大速度的平方vm2（m/s）2 小车最大速度的立方vm3（m/s）3 小车最大速度的平方根 v （m/s）1/2 1 W 1.00 1.00 1.00 1.00 2 2W 1.41 1.99 2.81 1.19 3 3W 1.76 3.09 5.45 1.32 4 4W 2.00 4.00 8.00 1.41 5 5W 2.25 5.06 11.39 1.50 请你根据上表中的数据猜想功与速度变化的关系，并在图丙所示的坐标系中作出相应的图象验证你的猜想． （5）根据你所做的图象，得出的功与速度关系的结论是：______．

◎ 答案

（1）根据实验原理可知实验中需要刻度尺测量打点之间的距离，计算物体的速度． （2）A、为使合外力对小车做功等于橡皮筋做的功，实验前应平衡摩擦力，长木板要适当倾斜，以平衡小车运动过程中的摩擦力，故A错误； B、为使每次实验时橡皮筋做功相同，每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必须要保持一致，故B错误； C、橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，因此不需要计算橡皮筋每次对小车做功的具体数值，故C错误； D、每次实验小车必须从同一位置由静止弹出，以保证每一个每一条橡皮筋做功相同，故D正确． 故选：AD． （3）小车的运动情况，先加速，再匀速，最后减速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动， 因此算速度时要选取点距均匀的部分， 从纸带上我们可判断出打C点时，小车具有最大的速度 vm可由C到E的平均速度求出： 即：vm= xCE 2T = 0.0162+0.0162 0.04 =0.81m/s （4）由表中数据可以看出W与v2成正比，做W-v2验证，如图所示． （5）有图象可以看出，W-v2的图象时一条过原点的直线，故功与速度的平方成正比． 故答案为：（1）刻度尺；（2）AD；（3）点距均匀；0.81；（4）如图所示；（5）功与速度的平方成正比．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图甲所示，是某研究性学习小组做探究“探究功与速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当我们用2条…”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。