问题 填空题

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,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.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______

(2)木板倾斜的目的是为了______

(3)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.小车已过两个铁钉的连线

(4)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(根据下面所示的纸带回答);

(5)下面是本实验的数据记录表,

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
1W0.28800.21.442.07
22W0.41760.22.094.36
33W0.48960.22.455.99
44W0.59040.22.958.71
55W0.64800.23.2410.50
从理论上讲,橡皮筋做的功Wn和物体速度vn变化的关系应是Wn∝______.请运用表中测定的数据在上图所示的坐标系中作出相应的图象,并验证理论的正确性.

答案

(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和交流电源.

(2)木板倾斜的目的是为了平衡摩擦力.

(3)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.

(4)在正确操作情况下,橡皮条恢复原长时,小车做匀速运动,小车在相等时间内的位移相等,

此时小车获得的速度最大,要测量小车的最大速度,应选用纸带的点迹均匀的部分,如GK段进行测量.

(5)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∝vn2,根据表中实验数据,应用用描点法作图,图象如图所示;由图象可得:

误差容许的范围内,图象是经过原点的直线,说明Wn与vn2成正比.

故答案为:(1)交流电源;(2)平衡摩擦力;(3)B;(4)GK;(5)

v2n
;图象如图所示;在误差容许的范围内,图象是经过原点的直线,说明Wn与vn2成正比.

选择题
多项选择题