Question

13．某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”．人骑自行车在平直的路面上运动，当人停止蹬车后，由于受到阻力作用，自行车的速度会逐渐减小至零，如图1所示．在此过程中，阻力做功使自行车的速度发生变化．设自行车无动力后受到的阻力恒定．
（1）在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车，需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s，为了计算自行车的初速度，还需要测量人停止蹬车后自行车滑行的时间t（填写物理量的名称及符号）．
（2）设自行车受到的阻力恒为f，计算出阻力做的功及自行车的初速度．改变人停止蹬车时自行车的速度，重复实验，可以得到多组测量值．以阻力对自行车做功的大小为纵坐标，自行车的速度为横坐标，作出Wv曲线．分析这条曲线，就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系．在实验中作出Wv图象如图2所示，其中符合实际情况的是C．

Answer 1

分析 （1）人停止蹬车后车做匀减速运动，由位移等于平均速度乘以时间，得出车速的表达式，再分析．
（2）根据动能定理得出人停止蹬车后，阻力做功与自行车速度的关系．从而判断W与v图线．

解答 解：（1）人停止蹬车后，人和车组成的系统做匀减速直线运动，由匀变速直线运动规律得：v²=2as；且有v=at，故需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的时间t；
（2）根据动能定理得：-W=0-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，故知W与v成二次函数关系，且抛物线开口向上．故C正确．
故答案为：（1）人停止蹬车后自行车滑行的时间t；（2）C．

点评 解决本题的关键根据动能定理得出阻力做功与速度的关系，并掌握匀变速直线运动的运动规律．