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    15．如图1所示是某同学做“探究功与速度变化的关系”的实验装置图，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，当把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，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放．小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打点的纸带测出．

    （1）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以在不加橡皮筋时，使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力．下面操作正确的是D
    A．放开小车，能够自由下滑即可
    B．放开小车，能够匀速下滑即可
    C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
    D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
    （2）关于本实验的操作，下列叙述正确的是CD
    A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
    B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
    C．实验时，应使小车靠近打点计时器并由静止释放
    D．先接通打点计时器电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
    （3）在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的．如图2为第三次实验中通过打点计时器获得的纸带，其中每两个计数点间还有一个点未标出．已知打点计时器使用的交流电周期为0.02s．为了测量小车获得的速度，应选图2中的CD段（填AB或CD）来计算小车的速度v．
    （4）下表是本实验的数据记录表
         数据
    物理量    		橡皮筋做的功小车获得的速度vn小车速度的平方vn2
    1W1.001.00
    22W1.401.96
    33W1.72m2.94
    44Wm1.983.92
    55W2.245.02
    根据数据分析，得到的结论是W∝v2．

    分析 （1）实验中可以适当抬高木板的一侧来平衡摩擦阻力．受力平衡时，小车应做匀速直线运动．
    （2）实验中改变拉力做功时，为了能定量，所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度，这样橡皮筋对小车做的功就有倍数关系．而不需要测量出每根橡皮筋做功的数值．
    （3）小车先在橡皮条的拉动下做加速运动，当橡皮条恢复原长时，拉力减为零，小车由于惯性继续做匀速运动，可知小车匀速时的速度就是该过程中的最大速度．
    （4）由数据分析W与v2的关系，从而得出结论．

    解答 解：（1）实验中可以适当抬高木板的一侧来平衡摩擦阻力．受力平衡时，放开拖着纸带的小车，小车应做匀速直线运动，所以正确的做法是：放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可，故ABC错误，D正确．
    故选：D．
    （2）AB、我们用橡皮筋拉动小车的方法，来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系，实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋并系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，所以每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需要保持一致，不需要算出橡皮筋对小车做功的具体数值，故AB错误；
    C、实验时，应使小车靠近打点计时器，防止纸带上留下空白．每次都要从同一位置由静止释放这样开始时橡皮筋的形变量相同，过程中每根橡皮筋做的功才相同．故C正确．
    D、先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出，故D正确．
    故选：CD．
    （3）各点之间的距离相等的时候小车做匀速直线运动，所以为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度，应选用纸带的 CD段进行测量．
    （4）根据数据分析，得到的结论是：W∝${v}_{\;}^{2}$
    故答案为：（1）D    （2）CD     （3）CD    （4）W∝v2

    点评 本题涉及打点计时器的工作原理和探究功与速度变化关系实验的原理，从实验原理的角度分析即可．

    练习册系列答案
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    B．若v1=v0，则该过程重力和电场力做的功均为零
    C．若v1＞v0，则该过程重力和电场力都对小球做正功引起小球动能增大
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    3．在用橡皮筋、斜面、小车、打点计时器等仪器“探究功和速度变化的关系”的实验中．
    （1）下面哪些做法能够减小实验的误差AB
    A．保证各条橡皮筋完全一样
    B．橡皮筋不能超过弹性限度，且保证每次实验时橡皮筋的拉伸长度都相同
    C．小车每次可以从不同的位置释放
    D．橡皮筋的弹力大小必须和橡皮筋伸长量成正比．
    （2）此实验中，甲、乙两位同学的实验操作均正确，图甲是甲同学根据实验数据作出了功与速度的关系图线，即W-v图，甲由此图线得出“功与速度的二次方成正比”的结论，图乙是乙同学根据实验数据作出了功与速度的二次方的关系图线，即W-v2图，并由此也得出“功与速度的二次方成正比”的结论，关于甲、乙两位同学的分析，正确的是D．
    A．甲和乙的分析都正确B．甲和乙的分析都不正确
    C．甲的分析正确，乙的分析不正确D．甲的分析不正确，乙的分析正确．

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    10．在探究功与物体速度变化的关系的实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带．这条纸带上的点两端较密，中间稀疏．出现这种情况的原因可能是（　　）
    A．电源的频率不稳定B．木板倾斜的程度太大
    C．没有使木板倾斜或倾斜角太小D．小车受到的阻力较大

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    20．“探究功与物体速度变化的关系”的试验如图所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功即为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）除了图中已有的试验器材外，还需要导线、开关、刻度尺（填测量工具）和交流电源（填“交流”或“直流”）；
    （2）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B
    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．

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    4．如图1所示是某同学做“探究功与速度变化的关系”的实验装置图，图中是小车在一条椽皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形．这时，橡皮筋对小车做的功记为W，当把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，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放．小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打点的纸带测出．

    （1）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以在不加橡皮筋时，使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力．下面操作正确的是D．
    A．放开小车，能够自由下滑即可
    B．放开小车，能够匀速下滑即可
    C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
    D．放开拖着纸带的小车，轻推一下能够匀速下滑即可
    （2）关于本实验的操作，下列叙述正确的是CD
    A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
    B．每次实猃中．橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
    C．实验时，应使小车靠近打点计时器并由静止释放
    D．先接通打点计时器电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
    （3）在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的．如图2为第三次实验中通过打点计时器获得的纸带．其中每两个计数点间还有一个点未标出．已知打点计时器使用的交流电周期为0.02s．为了测量小车获得的速度．应选图2中的CD段（填AB或CD）来计算小车的速度v．

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