Question

4．利用如图1所示的实验装置，可以进行“探究功与速度变化的关系”实验，某同学实验中得到了如图2所示的一条纸带．

（1）小车在运动中会受到阻力，可以使木板略微倾斜作为补偿，在平衡小车摩擦力的过程中，小车应与纸带连接（填“纸带”或“重锤”）
（2）打点计时器在打B点时小车的速度为0.78m/s；
（3）以O点为位移的起始点，为探究重锤重力做的功W与系统速度v变化的关系，该同学尝试着画了W-v²的关系图线，则该图线可能是下列图线中的D．

Answer 1

分析 （1）小车运动过程中阻力是木板对小车的阻力和打点计时器对纸带的阻力合力，故平衡摩擦力时不应该与重锤相连接；
（2）小车做匀加速直线运动，B点的瞬时速度等于AC段的平均速度；
（3）根据动能定理分析W-v²的关系图象．

解答 解：（1）平衡摩擦力时，其中的摩擦力包括木板对小车的阻力和打点计时器对纸带的阻力，故小车应与纸带相连；
（2）B点的速度为：${v}_{B}=\frac{AC}{2T}=\frac{9.45cm-6.35cm}{2×0.02s}=78cm/s≈0.78m/s$；
（3）根据动能定理，有：W=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$∝v²，故W-v²的关系图象是经过坐标原点的直线，故D正确；
故答案为：（1）纸带；（2）0.78；（3）D．

点评 本题关键是明确平衡摩擦力的方法并知道W-v²的关系图象是经过坐标原点的直线，基础题目．