Question

19．某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“探究功與速度變化的關(guān)系”．

（1）除了圖中已有的器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、交流電源和刻度尺（填測(cè)量工具名稱）．
（2）實(shí)驗(yàn)中小車會(huì)受到摩擦阻力，可以使木板適當(dāng)傾斜來(lái)“抵消”摩擦力的影響，需要將木板的左側(cè)適當(dāng)墊高（填“左”或“右”）．
（3）關(guān)于橡皮筋做的功，下列說(shuō)法正確的是B（單選）
A、橡皮筋做的功可以直接測(cè)量
B、通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對(duì)小車做的功成整數(shù)倍增加
C、橡皮筋在小車運(yùn)動(dòng)的全程中始終做功
D、把橡皮筋拉伸為原來(lái)的兩倍，橡皮筋做功也增加為原來(lái)的兩倍．

Answer 1

分析 （1）“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，需要用交流電源，除了圖中已有的器材外，還需要導(dǎo)線連接電源和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，要用開關(guān)來(lái)控制電路的接通和斷開，打點(diǎn)完畢要用刻度尺來(lái)測(cè)量紙帶點(diǎn)的間距，得到小車的速度，進(jìn)而才能研究功與速度的關(guān)系；
（2）平衡摩擦力依靠的是小車自身的重力分力，故應(yīng)該讓小車從高處向低處運(yùn)動(dòng)；
（3）利用橡皮筋探究功與速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)選取幾條完全相同的橡皮筋，為使它們每次做的功相同，橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度必要保持一致；小車的運(yùn)動(dòng)是先加速后勻速，最后勻速的速度為最大速度，即為所求速度．

解答 解：（1）除了圖中已有的器材外，還需要刻度尺測(cè)量紙帶點(diǎn)跡間的距離．
（2）小車在水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于受到摩擦阻力導(dǎo)致小車速度在變化．所以適當(dāng)傾斜以平衡摩擦力．根據(jù)題圖可知需要在左側(cè)墊高木板．
（3）A、橡皮筋完全相同，通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù)來(lái)使功倍增，因此不需要計(jì)算橡皮筋每次對(duì)小車做功的具體數(shù)值，故A錯(cuò)誤；
B、該實(shí)驗(yàn)中利用相同橡皮筋形變量相同時(shí)對(duì)小車做功相同，通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對(duì)小車做的功成整數(shù)倍增加，這個(gè)設(shè)計(jì)很巧妙地解決了直接去測(cè)量力和計(jì)算功的困難．故B正確；
C、橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度在逐漸較小，所以彈力也在逐漸減小，小車作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，在橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)后，小車受力平衡，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此后橡皮筋不做功，故C錯(cuò)誤；
D、橡皮筋的彈性勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能相似，滿足關(guān)系：${E}_{P}=\frac{1}{2}k△{x}^{2}$，所以把橡皮筋拉伸為原來(lái)的兩倍，橡皮筋對(duì)小車做功增加為原來(lái)的四倍．故D錯(cuò)誤；
故選：B
故答案為：（1）刻度尺；（2）左；（3）B

點(diǎn)評(píng) 要掌握實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法．本題特別要清楚小車的運(yùn)動(dòng)情況，先加速，再勻速，最后減速，橡皮條做功完畢，速度最大，做勻速運(yùn)動(dòng)，故需要測(cè)量勻速階段的速度．