Question

某研究性學(xué)習(xí)小組做探究“橡皮筋做的功和物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)開始前，他們提出了以下幾種猜想：①②③。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，圖中是小車在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行的情形，這時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W。 當(dāng)我們用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放。 小車在實(shí)驗(yàn)中獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了使小車只在橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，應(yīng)采取的措施是                ；

(2)每次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，為了計(jì)算出小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的             部分進(jìn)行測(cè)量；

(3)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下表格來記錄數(shù)據(jù)。其中w₁、w₂、w₃、w₄ ……表示橡皮筋對(duì)小車做的功, v₁、v₂、v₃、v₄、……表示物體每次獲得的速度

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	……
w	w1	w2	w3	w4	……
v	v1	v2	v3	v4	……

 

他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的w—v圖象，由圖象形狀得出結(jié)論。他們的做法是否合適？請(qǐng)說明理由：                       。

 

Answer 1

【答案】

①把木板的末端墊起適當(dāng)高度以平衡摩擦力 (2分) 

②點(diǎn)距均勻(2分)

③不合適。由曲線不能直接確定函數(shù)關(guān)系，應(yīng)進(jìn)一步繪制圖象。(2分)

【解析】

試題分析：（1）當(dāng)重力沿斜面向下的分力與滑動(dòng)摩擦力相等時(shí)，橡皮筋的拉力即為小車所受的合力，實(shí)驗(yàn)時(shí)為了使小車只在橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，應(yīng)把木板的末端墊起適當(dāng)高度以平衡摩擦力。

（2）當(dāng)橡皮筋拉力為零時(shí)，小車以最大速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)所以為了計(jì)算出小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的點(diǎn)距均勻部分進(jìn)行測(cè)量。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的W-v圖像為曲線不能判斷W一定與速度平方成正比，應(yīng)進(jìn)一步描繪圖像，如果為過原點(diǎn)的一條直線則可得出結(jié)論，所以他們的做法不合適。

考點(diǎn)：探究“橡皮筋做的功和物體速度變化的關(guān)系”

點(diǎn)評(píng)：稍難。本實(shí)驗(yàn)要求的速度，是橡皮筋恢復(fù)原長小車勻速運(yùn)動(dòng)的速度；學(xué)會(huì)用圖像的方法研究實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。