Question

18．某实验小组用如图1所示的装置，来“探究功与速度变化的关系”．将长木板放在水平桌面上，木板左端固定一铁钉，右端固定打点计时器，当小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出时，橡皮筋对小车做功记为W，当用2条、3条…相同橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，橡皮筋对小车做功记为2W、3W…，每次实验中小车获得的最大速度v可由打点计时器打出的纸带测出；

（1）用2条、3条、…橡皮筋并在一起进行实验时，如何确保多条相同橡皮筋对小车做的功为一条橡皮筋做功的整数倍？每次释放小车时，应与第一次释放小车的位置相同；
（2）根据该实验测得的数据，某同学在探究W与v²的关系时，画出了W-v²图象（图2），A、B两图象中能表示该同学实验结果的是A，该图象不过原点的原因是：小车受到阻力作用．

Answer 1

分析 “探究功与物体速度变化的关系”的实验装置如图（甲）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记为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拉伸的长度都保持一致，橡皮筋做功而使小车获得的末速度可以由打点计时器打出的纸带算出；
从图象可以看出，当功不为零时，速度增加量为零，说明摩擦力没有平衡或平衡的不够．

解答 解：（1）“探究功与物体速度变化的关系”的实验装置如图（甲）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记为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拉伸的长度都保持一致，即可确保多条相同橡皮筋对小车做的功为一条橡皮筋做功的整数倍．
（2）从图1可以看出，该同学实验的过程中没有平衡摩擦力，所以当功不为零时，速度增加量为零，A、B两图象中能表示该同学实验结果的是A；
该图象不过原点的原因是小车受到阻力的作用．
故答案为：（1）每次释放小车时，应与第一次释放小车的位置相同；（2）A，小车受到阻力作用

点评 本题关键要明确小车的运动情况，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，因此明确实验原理是解答本题的关键．