Question

某同學(xué)用如圖1所示的裝置做“探究做功和物體動能變化的關(guān)系”的實驗，所用小車的質(zhì)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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，應(yīng)在紙帶上選出一段清晰的點跡求出平均速度即可
（2）正確平衡好摩擦力進(jìn)行實驗時，在橡皮筋彈力作用下，合力對小車所做的功

等于

（選填“大于”、“小于”或“等于”）橡皮筋彈力所做的功；若第一、三次分別用一條、三條并在一起的相同橡皮筋做實驗，且兩次橡皮筋的伸長相同，則第三次實驗中橡皮筋對小車做的功是第一次實驗的

3

倍．
（3）如圖2是該同學(xué)在正確實驗過程中得到的一條紙帶，相鄰的兩個讀數(shù)點間還有一個點沒有畫出來，A、B、C、D、E、F各點到0點的距離分別為：1.87cm、4.79cm、8.91cm、16.92cm、25.83cm、34.74cm，則由紙帶可知本次實驗中橡皮筋對小車做的功是

0.62

J．

Answer 1

分析：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實驗中應(yīng)當(dāng)清楚．

解答：解；（1）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(yīng)掛橡皮筋．故A錯；，
打點計時器應(yīng)先通電源，帶打點穩(wěn)定后，才能放紙帶，故B正確；
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(yīng)相同，且小車都從同一位置釋放，故C正確；
求速度，應(yīng)該選取橡皮筋恢復(fù)原長后，小車做勻速直線運動的一段，故D錯誤；
故選BC．
（2）小車受重力，支持力，摩擦力和橡皮筋的拉力，正確平衡好摩擦力進(jìn)行實驗后，合外力的功就等于橡皮筋拉力所做的功；
因為是相同橡皮筋做實驗，且兩次橡皮筋的伸長相同，故三條時橡皮筋做得功應(yīng)試一條時的三倍，故答案為：等于，3．
（3）A、B、C、D、E、F各點到0點的距離分別為：1.87cm、4.79cm、8.91cm、16.92cm、25.83cm、34.74cm，可知由D到F小車做勻速直線運動，速度為v=

(34.74-16.92)×10-2

2×0.04

m/s=2.22m/s
橡皮筋對小車做的功W=

1

2

mv2=

1

2

×0.25×2.222J=0.62J
故答案為0.62J．

點評：正確解答本題需要掌握：該實驗的實驗?zāi)康囊约皩嶒灁?shù)據(jù)處理的方法；該實驗平衡摩擦力的原因；該實驗是如何確定外力做功以及如何通過紙帶獲取小車運動的最終速度大小等．