为了探究物体做功与物体速度变化间的关系,现提供如图1所示的装置,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

为了探究物体做功与物体速度变化间的关系,现提供如图1所示的装置,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答下列问题(打点计时器所接交流电频率为50Hz).
(1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施:______.
(2)当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条…并起来分别进行第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应该保持一致,我们把第1次实验时橡皮筋对小车做的功记为W;
(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打出的纸带测出,如图2所示是其中四次实验打出的部分纸带;

(4)试根据第(2)、(3)步骤中的信息,填写下表;
次数 1 2 3 4
橡皮筋对
小车做功
W
小车速度
v(m/s)
v2(m2/s2
从表中数据可得出结论:______
(5)以下关于该实验的说法中有一项不正确,它是______.
A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W….所采用的方法是选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致.当用1条橡皮筋进行实验时,橡皮筋对小车做的功为W,用2条、3条、…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W….
B.小车运动中会受到阻力,补偿的方法,可以使木板适当倾斜.
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.根据记录纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算.
悠然听海 1年前 已收到1个回答 举报

wuguangde1213 幼苗

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(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,使小车匀速下滑.
故答案为:将木板固定有打点计时器的一端垫起适当的高度,使小车缓慢匀速下滑.
(4)该实验中采用相同规格的橡皮筋,拉伸相同的长度,因此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;
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,由此完成表格中数据如下所示:

次数 1 2 3 4
橡皮筋对小车做功 W 2W 3W 4W
小车速度v(m/s) 1.0 1.415 1.73 2.0
v2(m2/s2) 1.0 2.0 3.0 4.0由表中数据可知:橡皮筋对小车做功与小车速度的平方成正比.
故答案:橡皮筋对小车做功与小车速度的平方成正比.
(5)A、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A正确;
B、为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果,必须平衡摩擦力,长木板要适当的倾斜,故B正确;
C、橡皮筋伸长的长度在逐渐较小,所以弹力也在逐渐减小,小车作加速度减小的加速运动,在橡皮筋恢复原长后,小车受力平衡,将做匀速直线运动.故C正确;
D、当橡皮筋恢复原长时,小车合外力为零,做匀速运动,此时速度最大,因此此时速度即为小车最终获得的速度,故D错误.
本题宣布正确的,故选:D.
故答案为:(1)将木板固定有打点计时器的一端垫起适当的高度,使小车缓慢匀速下滑;(3)如图;(4)橡皮筋对小车做功与小车速度的平方成正比;(5)D.

1年前

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