实验:探究功与速度变化的关系

1.(对实验原理的考查)关于“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,下列说法正确的是( )
A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B.每次实验橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C.放小车的长木板应该尽量使其水平
D.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出
[解析] 本实验通过增加橡皮筋的条数使功倍增,则每次实验没有必要测出橡皮筋做功的具体数值,A错误;每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致,只有这样才能保证以后每次实验时,橡皮筋做的功是第一次的整数倍,B错误;小车运动过程中会受到阻力,需要倾斜木板来平衡摩擦力,才能减小误差,C错误;实验时,应该先接通电源,让打点计时器开始工作,再让小车在橡皮筋的作用下弹出,D正确.
[答案] D
2.(实验原理与过程)某实验小组采用如下图所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板前行.打点计时器工作的频率为50 Hz.

(1)实验中木板略微倾斜,这样做________.
A.是为了释放小车后,小车能匀加速下滑
B.是为了增大小车下滑的加速度
C.可使得橡皮筋对小车做的功等于合力对小车做的功
D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
(2)实验中选用同样的橡皮筋1条、2条、3条…并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都把小车拉到同一位置后释放.把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1,第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为2W1…橡皮筋对小车做功后使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出,根据第4次的纸带(如下图所示)求得小车获得的速度为________m/s.


(3)若根据多次测得的数据作出的W-v草图如右图所示,根据图线形状,判断下列对W与v的关系作出的猜想肯定不正确的是________.
A.W∝
B.W∝
C.W∝v2
D.W∝v3
(4)如果W∝v2的猜想是正确的,则作出的W-v2图象应是________________________.
[解析] (1)使木板稍微倾斜的目的是平衡摩擦力,使得橡皮筋松弛后小车能够做匀速运动,故选项C、D正确.
(2)由纸带后半部分相邻两点间距离相同,可知小车开始做匀速运动,可求得v== m/s=2 m/s.
(3)由W-v图象可知,随着速度的增大,W的变化率增大,故猜想A、B是肯定不正确的.
(4)若W∝v2,由函数关系可知W-v2图象应该是一条过原点的直线.
[答案] (1)CD (2)2 (3)AB (4)一条过原点的直线