某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验,实验开始前,他们提出了以下几种猜想:①②③。实验装置如图所示,图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板

◎ 题目

某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验,实验开始前,他们提出了以下几种猜想:①。实验装置如图所示,图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形,这时橡皮筋对小车做的功记为W。 当我们用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。 小车在实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。


(1)实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动,应采取的措施是               
(2)每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的,为了计算出小车获得的速度,应选用纸带的            部分进行测量;
(3)同学们设计了以下表格来记录数据。其中w1、w2、w3、w4 ……表示橡皮筋对小车做的功, v1、v2、v3、v4、……表示物体每次获得的速度
实验次数
1
2
3
4
……
w
w1
w2
w3
w4
……
v
v1
v2
v3
v4
……
 
他们根据实验数据绘制了如图乙所示的w—v图象,由图象形状得出结论。他们的做法是否合适?请说明理由:                      

◎ 答案

①把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力 (2分) 
②点距均匀(2分)
③不合适。由曲线不能直接确定函数关系,应进一步绘制图象。(2分)

◎ 解析


试题分析:(1)当重力沿斜面向下的分力与滑动摩擦力相等时,橡皮筋的拉力即为小车所受的合力,实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动,应把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力。
(2)当橡皮筋拉力为零时,小车以最大速度做匀速直线运动所以为了计算出小车获得的速度,应选用纸带的点距均匀部分进行测量。
(3)根据实验数据绘制的W-v图像为曲线不能判断W一定与速度平方成正比,应进一步描绘图像,如果为过原点的一条直线则可得出结论,所以他们的做法不合适。
点评:稍难。本实验要求的速度,是橡皮筋恢复原长小车匀速运动的速度;学会用图像的方法研究实验数据。

◎ 知识点

    专家分析,试题“某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验,实验开始前,他们提出了以下几种猜想:①②③。实验装置如图所示,图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
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