Question

16．某中学实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50Hz．

（1）实验中木板略微倾斜，这样做C．
A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合外力对 小车做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀加速运动
（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W，…；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据第4次实验的纸带（如图2所示）求得小车获得的速度为2.00m/s（结果保留三位有效数字）．
（3）若根据多次测量数据画出的W-v图象如图3所示，根据图线形状可知，对W与v的关系作出猜想肯定不正确的是AB．
A．W∝$\sqrt{v}$   B．W∝$\frac{1}{v}$    C．W∝v²    D．W∝v³．

Answer 1

分析 （1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功；纸带在橡皮条的作用下做加速运动，橡皮条做功完毕，则速度达到最大，此后做匀速运动．
（2）明确实验原理以及实验目的即可知了解具体的实验操作；纸带上点距均匀时，表示小车已经做匀速直线运动，据此可求出小车做匀速运动时的速度大小，即为最终小车获得的速度大小；
（3）根据图象特点，利用数学函数图象知识即可判断．

解答 解：（1）使木板倾斜，小车受到的摩擦力与小车所受重力的分量大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在斜面上静止或做匀速直线运动；小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，故ABD错误，C正确；
故选：C．
（2）各点之间的距离相等的时候小车做匀速直线运动，由图可知，两个相邻的点之间的距离是4.00cm时做匀速直线运动，打点时间间隔为：
t=$\frac{1}{f}=0.02s$；
小车速度为：v=$\frac{x}{t}=\frac{4.00×1{0}^{-2}}{0.02}m/s=2.00m/s$；
（3）根据图象结合数学知识可知，该图象应是y=xⁿ（n=2，3，4）函数形式，故AB错误，CD正确．
本题选不正确的，故选：AB．
故答案为：（1）C； （2）2.00；（3）AB；

点评 本题关键要明确该实验的实验原理、实验目的，即可了解具体操作的含义，以及如何进行数据处理；数据处理时注意数学知识的应用．