Question

15．某同學(xué)做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1，小車在橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行．用一條橡皮筋時(shí)對(duì)小車做的功記為W，當(dāng)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)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致．實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．

（1）木板水平放置，小車在橡皮筋作用下運(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A．
A．橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)              B．橡皮筋恰好恢復(fù)原長(zhǎng)
C．小車恰好運(yùn)動(dòng)到兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處      D．小車已超過兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線
（2）如圖2所示是某次正確操作情況下，在50HZ作電源下打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄的一條紙為了測(cè)量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的FI（填A(yù)F或FI）部分進(jìn)行測(cè)量，速度大小為0.76m/s．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）小車先在橡皮條的作用下做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)橡皮條松弛以后，小車由于慣性，會(huì)繼續(xù)勻速前進(jìn)，最后由于橡皮條的阻礙，還會(huì)做減速運(yùn)動(dòng)；因此小車獲得的最大速度，也就是勻速運(yùn)動(dòng)的速度，所以要分析點(diǎn)跡均勻的一段紙帶．

解答 解：（1）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(zhǎng)狀態(tài)，故BCD錯(cuò)誤，A正確．
故選：A．
（2）小車先加速，后勻速，最后減速運(yùn)動(dòng)，在加速過程中，橡皮條在做正功，故需要測(cè)量最大速度，即勻速運(yùn)動(dòng)的速度，因而需要選用間隔均勻的點(diǎn)，即FI之間的點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一次點(diǎn)，故最大速度為：v=$\frac{x}{T}=\frac{1.52×1{0}^{-2}}{0.02}m/s=0.76m/s$．
故答案為：（1）A，（2）FI，0.76．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要明確小車的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，因此明確實(shí)驗(yàn)原理是解答本題的關(guān)鍵．