Question

（1）某同學做“探究功與速度變化關系”的實驗時，步驟如下：
A．將打點計時器固定在一塊水平長木板上，紙帶的一端夾在小車后端，另一端穿過打點計時器．
B．將橡皮筋固定在小車前端．
C．拉長橡皮筋，使小車位于合適的位置，先放小車，然后接通打點計時器．
D．在紙帶上選出點跡均勻的點，找出小車做勻速運動的點，測出速度．實驗結束．
指出該同學遺漏或錯誤的步驟，并加以改正．

A、為了使橡皮筋對小車所做功即為合外力功，實驗中需要進行平衡摩擦力操作；B、橡皮筋應該固定在木板遠離打點計時器的一端；C、為了提高紙帶的利用率，在紙帶上盡量多的打點，在進行實驗時要先通電打點，后釋放小車；D、在處理數據之間應該用2根，三根，4根，5根重復實驗，做完實驗要斷開電路，整理儀器．

．
（2）在正確操作情況下，觀察打在紙帶上的點，如圖所示為了測量小車獲得的速度，應選用下圖紙帶的

EF

部分進行測量；已知連續兩點間時間間隔為t，則所測得速度為

v=

EF

2t

（均用符號表示）．

（3）若實驗作了n次，所用橡皮筋分別為1根、2根…n根，通過紙帶求出小車的速度分別為v₁、v₂…v_n，用W表示橡皮筋對小車所做的功，作出的W-v²圖象是一條過坐標原點的直線，這說明W與v²的關系是

w=kv²

．

Answer 1

分析：（1）明確實驗原理以及具體實驗操作即可正確解答．
（2）根據實驗原理可知，該實驗需要測量最大速度，即最后小車的勻速運動速度，因此應該選用點距均勻的部分．
（3）根據動能定理可知，合外力做的功應等于物體動能的變化量，所以W與v²成正比．

解答：解：（1）A、為了使橡皮筋對小車所做功即為合外力功，實驗中需要進行平衡摩擦力操作；
B、橡皮筋應該固定在木板遠離打點計時器的一端；
C、為了提高紙帶的利用率，在紙帶上盡量多的打點，在進行實驗時要先通電打點，后釋放小車；
D、在處理數據之間應該用2根，三根，4根，5根重復實驗，做完實驗要斷開電路，整理儀器．
（2）在正確操作情況下，橡皮條恢復原長時，小車做勻速運動，小車在相等時間內的位移相等，此時小車獲得的速度最大，要測量小車的最大速度，應選用紙帶的點跡均勻的部分，如EF段進行測量．
在EF段小車做勻速運動，因此此時小車的速度為：
v=

EF

2t

（3）W-v²圖線是一條過坐標原點的直線，根據數學知識可確定W與速度v的平方成正比．即：w=kv²，W與v2成正比，即橡皮筋對小車的功與小車速度成正比．
故答案為：（1）A、為了使橡皮筋對小車所做功即為合外力功，實驗中需要進行平衡摩擦力操作；B、橡皮筋應該固定在木板遠離打點計時器的一端；C、為了提高紙帶的利用率，在紙帶上盡量多的打點，在進行實驗時要先通電打點，后釋放小車；D、在處理數據之間應該用2根，三根，4根，5根重復實驗，做完實驗要斷開電路，整理儀器．（2）EF，v=

EF

2t

，（3）w=kv²．

點評：要掌握實驗器材、實驗注意事項、掌握實驗數據的處理方法．注意實驗的一些處理方法，例如選擇相鄰距離基本相同的若干個點作為小車勻速運動階段的點，用這些點計算小車的速度．圖象法是解決物理問題的常見方法，因為它具有簡便直觀的特點．