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,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放.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______(填“交流”或“直流”)电源;
(2)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.小车未过两个铁钉的连线
(3)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;
(4)下面是本实验的数据记录表,
物理量数据次数 | 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vn2(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 |
(1)打点计时器打点周期等于交流电的周期;
故选A.
(2)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.
(3)要测量最大速度,应该选用点迹恒定的部分;
故答案为:GK.
(4))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,即
Wn∝vn2,用描点法作出图象如图所示:
故答案为:(1)交流;(2)A(3)GK;(4)
,如图所示.v 2n