Question

【題目】在“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗中．

(1)如圖是甲同學(xué)的實驗裝置圖，下列做法能夠?qū)崿F(xiàn)橡皮筋對小車做功呈整數(shù)倍變化的是（____）

A．釋放小車的位置等間距的變化

B．橡皮筋兩端固定，使橡皮筋的伸長量依次加倍

C．橡皮筋兩端固定，使橡皮筋的長度依次加倍

D．增加相同橡皮筋的條數(shù)，使小車每次從同一位置釋放

(2)該同學(xué)按照正確的操作在實驗中得到了若干條紙帶，則紙帶上打下的相鄰點間的距離變化情況是（____）

A．一直增大且增量不變 B．先減小后增大

C．先增大后減小 D．先增大后均勻不變再減小

(3)該實驗可以有不同的設(shè)計，乙同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案：

A．實驗裝置如圖所示，一端系在滑塊上的細(xì)繩通過轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪掛上鉤碼，用墊塊將長木板固定有定滑輪的一端墊起．調(diào)整長木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長木板向下做勻速直線運(yùn)動；

B．保持長木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，讓滑塊沿長木板向下做勻加速直線運(yùn)動．

請回答下列問題：

①滑塊做勻速直線運(yùn)動時，紙帶上打出的點的分布是________；

②滑塊在勻加速下滑過程中所受的合外力大小________鉤碼的重力大小(選填“大于”“等于”或“小于”)．

Answer 1

【答案】(1)D (2)D (3)等間距， 等于

【解析】

試題（1）并且橡皮筋的拉力是一個變力，根據(jù)胡克定律及功的定義得：，所以當(dāng)釋放小車的位置等間距的變化時，不能夠?qū)崿F(xiàn)橡皮筋對小車做功呈整數(shù)倍變化，故A錯誤；當(dāng)橡皮筋伸長量按倍數(shù)增加時，功并不簡單地按倍數(shù)增加，故BC錯誤；增加相同橡皮筋的條數(shù)，使小車每次從同一位置釋放，這樣保證了x不變，F呈整數(shù)倍增加，橡皮筋做功呈整數(shù)倍增加，可以用一根橡皮筋做功記為W，用兩根橡皮筋做功記為2W，用三根橡皮筋做功記為3W…，從而回避了直接求功的困難，故D正確。

（2）橡皮條伸長階段，小車在橡皮條的拉力作用下加速運(yùn)動，當(dāng)橡皮條恢復(fù)原長后，小車由于慣性繼續(xù)前進(jìn)，做勻速運(yùn)動，后在阻力作用下做減速運(yùn)動，根據(jù)運(yùn)動學(xué)規(guī)律知點間距先增加后均勻，再減小，故D正確。

（3）①根據(jù)勻速直線運(yùn)動規(guī)律知，確定滑塊做勻速直線運(yùn)動的依據(jù)是，看打點計時器在紙帶上所打出點的分布應(yīng)該是等間距的。②滑塊做勻速直線運(yùn)動時，由平衡條件得：除細(xì)繩對滑塊拉力T之外，滑塊所受其它力的合力與拉力等大反向，而拉力與鉤碼的重力等大反向。當(dāng)保持長木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，讓滑塊沿長木板向下做勻加速直線運(yùn)動時，滑塊所受的合外力為，故滑塊在勻加速下滑過程中所受的合外力大小等于鉤碼的重力大小。