Question

“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，當(dāng)小車在兩條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W?．當(dāng)用4條、6條、8條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為2?、3W?、4W?…每次實(shí)驗(yàn)中由靜止彈出的小車獲得的最大速度均可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．
（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是

AB

．
A．每次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出
B．利用每次測(cè)出的小車的最大速度v_m和橡皮筋做的功W，依次作出w-v

2 m

、w-v

3 m

、w?-v_m、w?-v_m…圖象，得出合外力做功與物體速度變化的關(guān)系
C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以用直流電源供電，電壓為4～6V
D．實(shí)驗(yàn)中使用的若干條橡皮筋的原長(zhǎng)可以不相等
（2）如圖2給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶，從中截取了測(cè)量物體最大速度所用的一段紙帶，測(cè)得O點(diǎn)到A、B、C、D、E各點(diǎn)的距離分別為OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.44cm，OE=12.10cm．已知相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，則小車獲得的最大速度v_m=

0.83

m/s．

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)原理：橡皮筋的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小車的動(dòng)能，實(shí)驗(yàn)中用到多條橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉長(zhǎng)的一樣多，這樣橡皮筋對(duì)小車做的功才有倍數(shù)關(guān)系．
（2）橡皮筋對(duì)小車做的功和小車獲得的動(dòng)能滿足：w=

1

2

mv²的關(guān)系，所以當(dāng)小車質(zhì)量一定時(shí)：w與v²成正比．

解答：解：①A：小車獲得的動(dòng)能應(yīng)該等于橡皮筋對(duì)其做的功，所以小車必須從同一位置由靜止彈出，故A正確．
B：橡皮筋對(duì)小車做的功和小車獲得的動(dòng)能滿足：w=

1

2

mv²的關(guān)系，所以當(dāng)小車質(zhì)量一定時(shí)：w與v²成正比．所以最好做w與v²的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)需要畫多個(gè)圖象找最好的．故B正確．
C：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源．故C錯(cuò)誤．
D：實(shí)驗(yàn)中用到多條橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉長(zhǎng)的一樣多，這樣橡皮筋對(duì)小車做的功才有倍數(shù)關(guān)系．故D錯(cuò)誤．
故選：AB
②從紙帶上我們可判斷出打C點(diǎn)時(shí)，小車具有最大的速度
v_C可由B到D的平均速度求出：
即：vC=

xBD

2×0.02

=

(10.44-7.12)×10-2

0.04

m/s=0.83m/s
故答案為：①AB
②0.83

點(diǎn)評(píng)：實(shí)驗(yàn)原理是：w=

1

2

mv²，實(shí)驗(yàn)中要清楚是如何改變w，如何獲得的速度v即可．