Question

9．如圖1所示，某同學(xué)在做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．當(dāng)小車在l條橡皮筋的作用下沿木板滑行時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W．當(dāng)用2條、3條…橡皮筋重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)法使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋所做的功分別為2W、3W…．

（1）實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：長木板、小車、橡皮筋多根、釘子、電火花計(jì)時(shí)器、紙帶、電源等．還缺少的測(cè)量器材是刻度尺．
（2）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是D．
A．圖中電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓是4～6V的交流電
B．實(shí)驗(yàn)中使用的若干根橡皮筋的原長可以不相等
C．實(shí)驗(yàn)中，每次釋放小車的位置可以不同
D．通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對(duì)小車做的功成整數(shù)倍增加
（3）圖2中小車上有一固定小螺釘，圖給出了4種橡皮筋與小螺釘?shù)奶捉臃绞绞疽鈭D，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為最合理的套接方式是A．
（4）在正確操作的情況下，某次所打的紙帶如圖3所示．打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，為了測(cè)量橡皮筋做功后小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的GJ部分進(jìn)行測(cè)量（根據(jù)下面所示的紙帶回答）．
（5）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是B．
A．橡皮筋處于原長狀態(tài)                    B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C．小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處                D．小車已過兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線．

Answer 1

分析 （1）處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)需要測(cè)出計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，據(jù)此選擇實(shí)驗(yàn)器材．
（2）在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，橡皮筋拉伸的長度必要保持一致；小車的運(yùn)動(dòng)是先加速后勻速．
（3）橡皮筋不能繞在小螺釘上；
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)出橡皮筋恢復(fù)原長，即小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，根據(jù)圖示紙帶分析答題；
（5）平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮條做功完畢，小車的速度最大，若不進(jìn)行平衡摩擦力操作，則當(dāng)橡皮筋的拉力等于摩擦力時(shí)，速度最大．

解答 解：（1）處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)需要測(cè)量兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，因此還需要的器材是：刻度尺．
（2）A、電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓是220V的交流電，故A錯(cuò)誤；
B、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，橡皮筋拉伸的長度必要保持一致，故B錯(cuò)誤；
C、通過增加橡皮筋的條數(shù)來使功倍增，故橡皮條伸長量要保持一定，實(shí)驗(yàn)中，每次釋放小車的位置必須相同．故C錯(cuò)誤；
D、該實(shí)驗(yàn)中由于橡皮筋的拉力是變力，所以不是測(cè)量每一次橡皮筋做的功，而是通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對(duì)小車做的功成整數(shù)倍增加，故D正確；
故選：D
（3）在測(cè)量小車的速度時(shí)，是測(cè)量小車脫離橡皮筋之后的速度，所以橡皮筋不能繞在小螺釘上．故只有A正確．
（4）由圖示紙帶可知，GJ部分兩點(diǎn)間的距離相等，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)選用的紙帶是GJ部分；
（5）平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮條做功完畢，小車的速度最大，若不進(jìn)行平衡摩擦力操作，則當(dāng)橡皮筋的拉力等于摩擦力時(shí)，速度最大，本題中木板水平放置，顯然沒有進(jìn)行平衡摩擦力的操作，因此當(dāng)小車的速度最大時(shí)，橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)，故ACD錯(cuò)誤，B正確．
故選：B
故答案為：（1）刻度尺；（2）D；（3）A；（4）GJ；（5）B

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，探究功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，應(yīng)求出橡皮筋完全恢復(fù)原長時(shí)的速度，應(yīng)選紙帶上相鄰點(diǎn)間距離相等的紙帶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理．