Question

在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，实验装置如图甲所示．让小车在一条橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，此时橡皮筋对小车做的功记为W．然后用完全相同的橡皮筋二条、三条…合并在一起分别进行第2次、第3次…实验，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．且每次实验中小车获得的速度可由打点计时器所打的纸带求出．（打点计时器所用交流电频率为50Hz）．
（1）若木板是水平放置的，小车在一条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，对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．小车正好运动到两个铁钉的连线处
D．小车已过两个铁钉的连线
（2）为了使小车运动中所受的合外力正好等于橡皮筋对它的弹力，应采取的措施是

平衡摩擦力

；
（3）如图乙是按正确操作分别是一条、二条、三条、四条橡皮筋作用于小车在实验中打出的部分纸带，

次数	1	2	3	4
橡皮筋对小车做功	W	2W	3W	4W
小车速度v（m/s）	1.00	1.42	1.73	2.00
v2（m2/s2）	1.00	2.02	2.99	4.00

从表中数据你得出的结论是：

橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比

．

Answer 1

分析：根据小车的受力，判断出小车的运动情况，从而确定何时速度最大．为了使小车运动中所受的合外力正好等于橡皮筋对它的弹力，需平衡摩擦力．根据表格中的数据得出做功与小车速度的关系．

解答：解：（1）木板水平放置，小车受摩擦力作用，开始弹力大于摩擦力，做加速运动，当弹力等于摩擦力后，弹力小于摩擦力，做减速运动，知当弹力等于摩擦力时，速度最大．可知橡皮筋仍然处于伸长状态．故B正确．
（2）为了使小车运动中所受的合外力正好等于橡皮筋对它的弹力，需平衡摩擦力．
（3）从表格中的数据可知，橡皮筋对小车做功增倍，则速度的平方也增倍，知橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比．
故答案为：（1）B，（2）平衡摩擦力，（3）橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比．

点评：本题考查探究功与物体速度变化的关系，能够通过数据进行归纳总结，得出做功与速度变化的关系．