Question

某学习小组做“探究功和物体速度变化的关系”的实验，装置如图所示，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天…，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、

 

（填测量工具）和

 

电源（填“交流”或“直流”）；
（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可是使木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是

 

A．不系橡皮筋，放开小车，能够自由下滑即可
B．不系橡皮筋，放开小车，能够匀速下滑即可
C．不系橡皮筋，放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．不系橡皮筋，放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
（3）关于该实验，下列说法正确的是

 

A．当小车速度达到最大时，橡皮筋处于原长状态，小车已过两个铁钉的连线
B．当小车速度达到最大时，橡皮筋处于伸长状态，小车在两个铁钉的连线处
C．本实验中，并不需要计算出每根橡皮筋对小车做的功
D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算．

Answer 1

分析：（1）打点计时器使用的是交流电源，实验过程中需要用刻度尺测出纸带上计数点间的距离．
（2）小车受到重力、支持力、摩擦力和细线的拉力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑分量平衡摩擦力，摩擦力包括纸带受到的摩擦和长木板的摩擦，据此分析答题．
（3）实验中并不需要知道每根橡皮筋对小车做的功，只让每次橡皮筋对小车做功成倍数增加即可．

解答：解：（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺、交流电源．
（2）小车受到重力、支持力、摩擦力和细线的拉力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑分量平衡摩擦力，摩擦力包括纸带受到的摩擦和长木板的摩擦，因此平衡摩擦力时，不系橡皮筋，轻推拖着纸带的小车，如果小车能够匀速下滑，则恰好平衡摩擦力，故选D．
（3）A、当小车速度达到最大时，橡皮筋处于原长状态，小车还未到两个铁钉的连线，故AB错误；
C、实验中并不需要知道每根橡皮筋对小车做的功，只让每次橡皮筋对小车做功成倍数增加即可，故C正确；
D、根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上间隔均匀的点前后两点间的距离除以时间来计算，故D错误；
故选：C．
故答案为：（1）刻度尺；交流；（2）D；（3）C．

点评：要掌握实验原理与实验注意事项，同时注意数据处理时注意数学知识的应用，本题是考查应用数学知识解决物理问题的好题．