Question

用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系。实验时先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。小车滑行过程中带动通过打点计器的纸带，记录其运动情况。观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：

(1) 适当垫高木板是为__________________________；

(2) 每次实验得到的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____________________________________进行测量(填“不均匀部分”，“均匀部分”，“所有计数点”)；

(3) 若实验作了n次，所用橡皮条分别为1根、2根…n根，通过纸带求出小车的速度分别为v₁、v₂…v_n，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的W-v²图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v的关系是_________________________________；

(4) 以下关于该实验的说法中有一项不正确，它是________。

A．每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样

B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加

C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏。出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小

D．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值

Answer

(1) 平衡摩擦力 (2) 均匀部分 (3) W与v2成正比 (4) D

【解析】（1）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。

（2）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。

（3）图线是一条过坐标原点的直线，根据数学知识可确定W与速度的平方成正比。

（4）A、本实验中注意采用的是比例法，不需要具体测量做功的数值，但应使每条橡皮筋做功相同，所以每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样，而不需要每次计算出橡皮筋拉力做功的数值．故A正确，D错误；

B、该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难，故B正确；

C、“探究动能定理”的实验中：如果没有平衡摩擦力或没有使木板倾斜或倾角太小，则在小车获得的最大速度后由于摩擦阻力影响导致速度减小，出现“两端密、中间疏”现象，故C正确。

点睛：本题考查了探究功与速度变化的关系实验的实验原理、实验操作规范、误差来源，通过选取几条完全相同的橡皮筋是功成倍增加来化解变力做功的测量难点。