Question

如图所示是某研究性学习小组的同学做探究“橡皮筋做功和物体速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形。这时，橡皮筋对小车做功记为W。当用2条、3条、…、n条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…、第n次实验时，每次橡皮筋都被拉伸到同一位置释放。小车每次实验中获得的速度可以由打点计时器所打的纸带测出，图2甲为某次实验中打出的纸带。

（1）除了图中已给出的实验器材和电源外，还需要的器材有________。

（2）实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是_________________。

（3）每次实验得到的纸带上的点分布并不都是均匀的，为了测量小车最终获得的末速度，应选用纸带的________________部分进行测量。

（4）从理论上讲，橡皮筋做的功W_n与物体获得的速度v_n之间的关系是W_n∝________

Answer

（1）毫米刻度尺 （2）平衡摩擦力 （3）点迹间隔相等 （4）v2

【解析】试题分析：（1）还需要的器材有毫米刻度尺,用来测量纸带上两点间距；（2）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高平衡小车所受的摩擦力．

（3）纸带在橡皮条的作用下做加速运动，橡皮条做功完毕，则速度达到最大，此后做匀速运动，因此匀速时的速度即为该过程中的最大速度，故为了测量小车获得的速度，应选用纸带的点距均匀部分测量；

（4）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∝v2

考点：探究橡皮筋做功和物体速度变化的关系

【名师点睛】本题关键是结合探究功与速度变化关系的实验原理进行分析，如本实验中，明确小车的运动情况，先加速，再匀速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动，故需要测量匀速阶段的速度。