Question

20．用圖1示裝置做“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)．

（1）若將木板水平放置，小車在橡皮筋作用下加速，當(dāng)小車剛好達(dá)到最大速度時(shí)，下列說法正確的是B（填寫選項(xiàng)前的字母標(biāo)號）
A．橡皮筋處于原長狀態(tài)
B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C．小車恰好過兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線
D．小車已過兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線
（2）若將木板帶有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高，利用小車沿斜面的重力分量消除掉阻力的影響，再進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作，獲得實(shí)驗(yàn)所需的紙帶．在下列2條紙帶中，最符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是B（填寫紙帶下方的字母標(biāo)號）
（3）若將一根橡皮筋對小車做的功記為W_O，兩條、三條…同樣的橡皮筋并在一起拉伸同樣的長度對小車做的功記為2W₀、3W₀…，計(jì)算出小車對應(yīng)的最大速度v，取△v=v²-0，橫坐標(biāo)以W₀為單位，繪出△v-W圖線，理論上是過原點(diǎn)的一條直線．但某次實(shí)驗(yàn)得到的圖線卻不過原點(diǎn)，如圖3所示，造成這一偏差的原因是：在墊高木板帶有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端時(shí)，木板的傾斜角度偏大（填“偏大”或“偏小”）

Answer 1

分析 （1）木板水平，沒有平衡摩擦力，小車受到的合力等于橡皮筋的拉力與摩擦力的合力，當(dāng)小車所受合力為零時(shí)受到最大，此時(shí)橡皮筋仍然有拉力，是伸長的，分析各選項(xiàng)答題．
（2）平衡摩擦力后小車在橡皮筋拉力作用下向做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)橡皮筋恢復(fù)原長后小車做勻速直線運(yùn)動，分析圖示紙帶答題．
（3）合外力做功等于物體動能的變化，分析圖示圖象應(yīng)用動能定理答題．

解答 解：（1）木板水平，沒有平衡摩擦力，小車受到的合力等于橡皮筋的拉力與摩擦力的合力，當(dāng)小車所受合力為零時(shí)受到最大，此時(shí)橡皮筋仍然有拉力，橡皮筋仍然是伸長的，此時(shí)小車沒有到達(dá)兩鐵釘連線處，故ACD錯誤，B正確；
故選：B；
（2）平衡摩擦力，釋放小車后，小車先做加速度減小的加速運(yùn)動，后做勻速直線運(yùn)動，由圖示紙帶可知，紙帶A先做勻加速直線運(yùn)動后做勻速直線運(yùn)動，紙帶B先做加速度減小的加速運(yùn)動后做勻速直線運(yùn)動，與事實(shí)相符的是紙帶B．
（3）由動能定理可知，合外力做功等于物體動能的變化量，由圖示圖象可知，圖象在縱軸上有截距，這說明小車動能的增量大于橡皮筋拉力做功，這可能是由于平衡摩擦力時(shí)木板傾角過大小車受到的合力大于橡皮筋拉力造成的．
故答案為：（1）B；（2）B；（3）偏大．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析等問題，知道實(shí)驗(yàn)原理、了解小車運(yùn)動過程是解題的關(guān)鍵；掌握基礎(chǔ)知識可以解題，平時(shí)要注意基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)與掌握；對于實(shí)驗(yàn)要明確其實(shí)驗(yàn)原理．