Question

小明和小帆同學利用如圖所示的裝置探究功與速度的變化關系，對于橡皮筋和小車連接的問題，小明和小帆同學分別有兩種接法，你認為正確的是_____（填“甲”或者“乙”）

（2）（2分）以下關于該實驗的說法中有一項不正確，它是        。

A．本實驗設法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、……。所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致。當用1條橡皮筋進行實驗時，橡皮筋對小車做的功為W，用2條、3條、……橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、……實驗時，橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W……。

B．小車運動中會受到阻力，補償?shù)姆椒�，可以使木板適當傾斜。

C．某同學在一次實驗中，得到一條記錄紙帶。紙帶上打出的點，兩端密、中間疏。出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小。

D．根據(jù)記錄紙帶上打出的點，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計算。

（3）（6分）如圖a是研究小球在斜面上平拋運動的實驗裝置，每次將小球從弧型軌道同一位置靜止釋放，并逐漸改變斜面與水平地面之間的夾角θ，獲得不同的射程x，最后作出了如圖b所示的x－tanθ圖象。則：(g=10m/s²)

由圖b可知，小球在斜面頂端水平拋出時的初速度v₀＝     m/s。實驗中發(fā)現(xiàn)θ超過60⁰后，小球將不會掉落在斜面上，則斜面的長度為       m。

 

Answer 1

【答案】

 （1）甲    （2）D   （3）1   0.693

【解析】

試題分析:(1) 為了方便增加橡皮筯，橡皮筋從車頂?shù)尼斪由峡邕^,而不系上，同時，這樣可以保證兩邊橡皮筯的兩邊的拉力相等；

（2）當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，變力功一時無法確切測算．因此我們要設法回避求變力做功的具體數(shù)值，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；小車阻力補償?shù)姆椒ㄊ瞧胶饽Σ亮�；如果沒有平衡摩擦力或沒有使木板傾斜或傾角太小，則在小車獲得的最大速度后，由于過一段距離后又被橡皮筋反拉著，導致速度減小，出現(xiàn)“兩端密、中間疏”現(xiàn)象，故A、B、以C正確；本實驗的目的是探究橡皮繩做的功與物體獲得速度的關系．這個速度是指橡皮繩做功完畢時的速度，而不整個過程的平均速度，所以D選項是錯誤的．

（3）設運動時間為t、小球的初速度為v，小球做平拋運動落在斜面上，有tanθ=，又x=vt，y=，解得，x=,由圖可知：=0.2，得v=1m/s；當斜面傾角θ=60°時，設斜面長度為L，有：豎直方向：Lsin60°=，水平方向：Lcos60°=vt。解得L= 0.693m

考點：探究功與速度變化的關系；平拋運動