Question

在“探究功与速度变化的关系”实验中．

(1)如图是甲同学的实验装置图，下列做法能够实现橡皮筋对小车做功呈整数倍变化的是（______）

A．释放小车的位置等间距的变化

B．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的伸长量依次加倍

C．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的长度依次加倍

D．增加相同橡皮筋的条数，使小车每次从同一位置释放

(2)该同学按照正确的操作在实验中得到了若干条纸带，则纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是（______）

A．一直增大且增量不变       B．先减小后增大

C．先增大后减小             D．先增大后均匀不变再减小

(3)该实验可以有不同的设计，乙同学设计了如下实验方案：

A．实验装置如图所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起．调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；

B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动．

请回答下列问题：

①滑块做匀速直线运动时，纸带上打出的点的分布是________；

②滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小________钩码的重力大小(选填“大于”“等于”或“小于”)．

Answer

(1)D (2)D (3)等间距， 等于

【解析】

（1）并且橡皮筋的拉力是一个变力，根据胡克定律及功的定义得：，所以当释放小车的位置等间距的变化时，不能够实现橡皮筋对小车做功呈整数倍变化，故A错误；当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，故BC错误；增加相同橡皮筋的条数，使小车每次从同一位置释放，这样保证了x不变，F呈整数倍增加，橡皮筋做功呈整数倍增加，可以用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W…，从而回避了直接求功的困难，故D正确．

（2）橡皮条伸长阶段，小车在橡皮条的拉力作用下加速运动，当橡皮条恢复原长后，小车由于惯性继续前进，做匀速运动，后在阻力作用下做减速运动，根据运动学规律知点间距先增加后均匀，再减小，故D正确．

（3）①根据匀速直线运动规律知，确定滑块做匀速直线运动的依据是，看打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是等间距的．②滑块做匀速直线运动时，由平衡条件得：除细绳对滑块拉力T之外，滑块所受其它力的合力与拉力等大反向，而拉力与钩码的重力等大反向．当保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动时，滑块所受的合外力为，故滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小等于钩码的重力大小．