请完成以下小题.(1)如图1所示,是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

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-30
如图1所示,是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,图中是小车在一条橡

(1)根据实验原理可知实验中需要刻度尺测量打点之间的距离,计算物体的速度.(2)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平衡小车所受的摩擦力.(3)小车的运动情况,先加速,再匀速,最后减速,橡皮条做功完毕,速度最大,做匀速运动,因此算速度时要选取点距均匀的部分,则小车由于橡皮筋弹力做功所获得的速度为:v=xt=0.02m0.02s=1.0m/s故答案为:①刻度尺;②木块的末端垫高,平衡摩擦力;③1.0

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平衡小车所受的摩擦力.②纸带在橡皮条的作用下做加速运动,橡皮条做功完毕,则速度达到最大,此后做匀速运动,因此匀速时的速度即为该过程中的最大速度,故为了测量小车获得的速度,应选用纸带点距均匀部分测量.③我们把1根橡皮筋对小车做的功记为1W,作为功的一个计量单位.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,橡皮筋做的功分别是2W,3W,4W,5W…④根据匀速直线运动的位移公式x=vt得:v=xt,所以:v1=0.20.2=1m/s,v2=0.280.2=1.4m/s,v3=0.30.2=1.5m/s,v4=0.40.2=2m/s,v5=0.450.2=2.25m/s;所以:v12=1,v22=1.96,v32=2.25,v42=4,v52=5.06;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把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力 ②点距均匀③4W ④v2;图象如图所示.

(1)①该实验用到打点计时器,所以需要交流电源,要测量长度,还需要刻度尺;
②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平衡小车所受的摩擦力.
③A:橡皮筋拉小车时的作用力是变力,我们不能求变力做功问题,但选用相同的橡皮筋,且伸长量都一样时,橡皮条数的关系就是做功多少的关系,因此,可以不需求出变力功的大小,就知道功的关系.所以A正确,B错误;
 C、D:当橡皮筋做功完毕小车应获得最大速度,由于平衡了摩擦力所以小车以后要做匀速运动,相邻两点间的距离基本相同.所以计算小车速度应该选择相邻距离基本相同的若干个点作为小车的匀速运动阶段,用这些点计算小车的速度.故C对D错误.
综上可知A、C正确.
故选AC
(2)根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,电火花计时器的周期为T,所以从E点到G点时间为10T,有:
vF=
xEG
10T
d6?d4
10T

根据图中数据,利用描点法做出图象如下;

图象斜率大小等于加速度大小,故a=
△v
△t
=0.40m/s
故答案为:(1)交流电源、刻度尺;将长木板的一段垫高平衡小车所受的摩擦力;AC;(2)
d6?d4
10T
;0.40.

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