Question

某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验，如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W，当用2条、3条…，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．

（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和______
（2）木板倾斜的目的是为了______
（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是______
A．橡皮筋处于原长状态                    B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车在两个铁钉的连线处                D．小车已过两个铁钉的连线
（4）在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的______部分进行测量（根据下面所示的纸带回答）；
（5）下面是本实验的数据记录表，

	橡皮筋 做功	10个间隔距离 x（m）	10个间隔时间 T（s）	小车获得速度 vn（m/s）	小车速度的平方vn^2（m/s）^2
1	W	0.2880	0.2	1.44	2.07
2	2W	0.4176	0.2	2.09	4.36
3	3W	0.4896	0.2	2.45	5.99
4	4W	0.5904	0.2	2.95	8.71
5	5W	0.6480	0.2	3.24	10.50

从理论上讲，橡皮筋做的功W_n和物体速度v_n变化的关系应是W_n∝______．请运用表中测定的数据在上图所示的坐标系中作出相应的图象，并验证理论的正确性．

Answer

（1）打点计时器是应该选用交流电源；
（2）实验之前要先平衡摩擦力；
（3）橡皮条做功完毕，速度最大，动能最大；
（4）要测量最大速度，应该选用点迹恒定的部分．
（5）根据动能定理可知，合外力做的功应等于物体动能的变化量，所以W与v2成正比，用描点法作出图象
【解析】
（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和交流电源．
（2）木板倾斜的目的是为了平衡摩擦力．
（3）若木板水平放置，对小车受力分析可知，小车速度最大时小车受到的合力应为零，
即小车受到的橡皮筋拉力与摩擦力相等，橡皮筋应处于伸长状态；小车在两个铁钉的连线的左侧，故ACD错误，B正确．
（4）在正确操作情况下，橡皮条恢复原长时，小车做匀速运动，小车在相等时间内的位移相等，
此时小车获得的速度最大，要测量小车的最大速度，应选用纸带的点迹均匀的部分，如GK段进行测量．
（5）由动能定理可知，合外力做的功应等于物体动能的变化量，所以W与v2成正比，即
Wn∝vn2，根据表中实验数据，应用用描点法作图，图象如图所示；由图象可得：
误差容许的范围内，图象是经过原点的直线，说明Wn与vn2成正比．
故答案为：（1）交流电源；（2）平衡摩擦力；（3）B；（4）GK；（5）；图象如图所示；在误差容许的范围内，图象是经过原点的直线，说明Wn与vn2成正比．