Question

某同學(xué)用如圖1所示的裝置做“探究做功和物體動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，所用小車的質(zhì)量m=0.25kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為50Hz


（1）下列說(shuō)法中正確的是：

BC

A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)把橡皮筋掛在小車上，使小車能在木板上勻速滑動(dòng)
B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放小車
C．實(shí)驗(yàn)中在每次增加橡皮筋的條數(shù)時(shí)應(yīng)使連入鐵釘間的橡皮筋形變程度相同，并使小車每次都從同一位置釋放
D．在通過(guò)紙帶求速度時(shí)，應(yīng)在紙帶上選出一段清晰的點(diǎn)跡求出平均速度即可
（2）正確平衡好摩擦力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，在橡皮筋彈力作用下，合力對(duì)小車所做的功

等于

（選填“大于”、“小于”或“等于”）橡皮筋彈力所做的功；若第一、三次分別用一條、三條并在一起的相同橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，且兩次橡皮筋的伸長(zhǎng)相同，則第三次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋對(duì)小車做的功是第一次實(shí)驗(yàn)的

3

倍．
（3）如圖2是該同學(xué)在正確實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到的一條紙帶，相鄰的兩個(gè)讀數(shù)點(diǎn)間還有一個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出來(lái)，A、B、C、D、E、F各點(diǎn)到0點(diǎn)的距離分別為：1.87cm、4.79cm、8.91cm、16.92cm、25.83cm、34.74cm，則由紙帶可知本次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋對(duì)小車做的功是

0.62

J．

Answer 1

分析：解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)清楚．

解答：解；（1）平衡摩擦力時(shí)，將木板一端墊高，輕推小車，讓其拖著紙帶勻速下滑，不應(yīng)掛橡皮筋．故A錯(cuò)；，
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)先通電源，帶打點(diǎn)穩(wěn)定后，才能放紙帶，故B正確；
實(shí)驗(yàn)中，不具體計(jì)算功，而是通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù)，使功成倍增加，因此每次橡皮筋的形變程度都應(yīng)相同，且小車都從同一位置釋放，故C正確；
求速度，應(yīng)該選取橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)后，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)的一段，故D錯(cuò)誤；
故選BC．
（2）小車受重力，支持力，摩擦力和橡皮筋的拉力，正確平衡好摩擦力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，合外力的功就等于橡皮筋拉力所做的功；
因?yàn)槭窍嗤�橡皮筋做�?shí)驗(yàn)，且兩次橡皮筋的伸長(zhǎng)相同，故三條時(shí)橡皮筋做得功應(yīng)試一條時(shí)的三倍，故答案為：等于，3．
（3）A、B、C、D、E、F各點(diǎn)到0點(diǎn)的距離分別為：1.87cm、4.79cm、8.91cm、16.92cm、25.83cm、34.74cm，可知由D到F小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為v=

(34.74-16.92)×10-2

2×0.04

m/s=2.22m/s
橡皮筋對(duì)小車做的功W=

1

2

mv2=

1

2

×0.25×2.222J=0.62J
故答案為0.62J．

點(diǎn)評(píng)：正確解答本題需要掌握：該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊约皩?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法；該實(shí)驗(yàn)平衡摩擦力的原因；該實(shí)驗(yàn)是如何確定外力做功以及如何通過(guò)紙帶獲取小車運(yùn)動(dòng)的最終速度大小等．