Question

为了探究功与速度变化的关系，现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，请思考探究思路并回到下列问题，（打点计时器所接交流电频率为50Hz）

（1）进行实验操作时，首先要做的步骤是________________。

（2）当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条……并起来进行第1次、第2次，第3次……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致，我们把第一次实验时橡皮筋对小车做的功记为W，则第4次，橡皮筋对小车做的功可记为____________

（3）由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如图所示，是其中两次实验打出的部分纸带。由两条纸带可分别算出小车获得的速度分别是=_______m/s，=_______m/s；速度的平方分别是=_________，___________（以上结果均保留两位有效数字）

（4）由此得出的结论是________________。

Answer

（1）平衡摩擦力（2）4W（3）1.0 2.0 1.0 4.0

（4）橡皮筋对小车做功与小车速度的平方成正比．

【解析】试题分析：（1）为了使得橡皮筋的拉力等于小车的合外力，所以需要平衡摩擦力

（2）每根橡皮筋做功为W，则4根橡皮筋做功为4W

（3）纸带上点距均匀时，表示小车已经做匀速直线运动，据此可求出小车做匀速运动时的速度大小，此时的速度即为小车的最大速度，故，，，

（4）从数据中可知橡皮筋对小车做功与小车速度的平方成正比．

考点：探究功与速度变化的关系实验

【名师点睛】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；根据实验原理可知，橡皮筋条数和做功倍数相同，若一根做功为W，则两根做功为2W，以此类推，小车做匀速直线运动时的速度是最大速度，据此可求出小车最大速度大小