Question

11．某同學用如圖1所示的裝置做“探究做功和物體動能變化的關系”的實驗，所用小車的質量m=0.25kg，打點計時器所用交流電源的頻率為50Hz．

（1）下列說法中正確的是：BC
A．平衡摩擦力時，應把橡皮筋掛在小車上，使小車能在木板上勻速滑動
B．實驗時應先接通電源，再釋放小車
C．實驗中在每次增加橡皮筋的條數(shù)時應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．在通過紙帶求速度時，只要在紙帶上選出一段清晰的點跡求出平均速度即可
（2）實驗中木板略微傾斜，這樣做CD；
A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑
B．是為了增大小車下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力對小車做的功
D．可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運動
（3）實驗中某次得到的紙帶如圖2所示，小車的運動情況可描述為：AB段為加速運動，BC段為勻速運動，應選BC段計算小車的速度．

Answer 1

分析 （1）明確實驗原理，知道實驗中應注意的問題，同時明確紙帶上選取哪一段來進行分析；
（2）實驗中木板略微傾斜目的是平衡摩擦力，使得橡皮筋的拉力等于小車所受的合力，以及在橡皮筋松弛后，小車做勻速直線運動
（3）小車先在橡皮條的作用下做加速運動，當橡皮條松弛以后，小車由于慣性，會繼續(xù)勻速前進，最后由于橡皮條的阻礙，還會做減速運動；由于要判斷橡皮條所做的功與速度變化的關系，故需要測量出加速的末速度，即最大速度，也就是勻速運動的速度，所以要分析點跡均勻的一段紙帶．

解答 解；（1）A、平衡摩擦力時，將木板一端墊高，輕推小車，讓其拖著紙帶勻速下滑，不應掛橡皮筋．故A錯誤；
B、打點計時器應先通電源，帶打點穩(wěn)定后，才能放紙帶，故B正確；
C、實驗中，不具體計算功，而是通過增加橡皮筋的條數(shù)，使功成倍增加，因此每次橡皮筋的形變程度都應相同，且小車都從同一位置釋放，故C正確；
D、求速度，應該選取橡皮筋恢復原長后，小車做勻速直線運動的一段，故D錯誤；
故選BC．
（2）使木板傾斜，小車受到的摩擦力與小車所受重力的分力大小相等，在不施加拉力時，小車在斜面上受到的合力為零，小車可以在橡皮筋松弛后做勻速直線運動，小車與橡皮筋連接后，小車所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功．故C、D正確，A、B錯誤．
故選：CD．
（3）由圖2所示紙帶可知，在相鄰相等時間間隔內，小車在AB段的位移越來越大，由此可知，在AB段小車做加速運動；在BC段，相鄰點間的距離相等，小車在BC段做勻速運動，橡皮筋做功完畢，小車做勻速運動，實驗時應測出橡皮筋做功完畢時小車的速度，因此應選BC來計算小車的速度v．
故答案為：（1）BC；（2）CD；（3）加速；勻速；BC．

點評 本題考查驗證動能定理的實驗，關鍵要明確小車的運動情況，先加速，再勻速，最后減速，橡皮條做功完畢，速度最大，做勻速運動，故需要測量勻速階段的速度．