Question

用如圖1所示的裝置，探究功與物體速度變化的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先適當(dāng)墊高木板，然后由靜止釋放小車(chē)，小車(chē)在橡皮筋彈力的作用下被彈出，沿木板滑行，小車(chē)滑行過(guò)程中帶動(dòng)通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，記錄其運(yùn)動(dòng)情況．觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分的點(diǎn)跡疏密不均，后面部分的點(diǎn)跡比較均勻．若實(shí)驗(yàn)做了n次，每次小車(chē)都從同一位置由靜止釋放，所用橡皮筋分別為1根、2根…n根，每根橡皮筋情況都相同．通過(guò)紙帶求出小車(chē)的速度分別為v₁、v₂…v_n，用W表示橡皮筋對(duì)小車(chē)所做的功．

（1）適當(dāng)墊高木板是為了：    ．
（2）通過(guò)紙帶求小車(chē)的速度時(shí)，應(yīng)使用紙帶的    ．（填“全部”、“前面部分”、“后面部分”）
（3）實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作均正確．甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了功與速度的關(guān)系圖線，即W-v圖2，如圖2甲，并由此圖線得出“功與速度的二次方一定成正比”的結(jié)論．乙同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了功與速度的二次方的關(guān)系圖線，即W-v²圖，如圖2乙，并由此也得出“功與速度的二次方一定成正比”的結(jié)論．關(guān)于甲、乙兩位同學(xué)的分析，你的評(píng)價(jià)是：   
A．甲的分析不正確，乙的分析正確
B．甲的分析正確，乙的分析不正確
C．甲和乙的分析都正確
D．甲和乙的分析都不正確．

Answer 1

【答案】分析：（1）小車(chē)下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來(lái)平衡摩擦力，故可以將長(zhǎng)木板的一段墊高；
（2）紙帶在橡皮條的作用下做加速運(yùn)動(dòng)，橡皮條做功完畢，則速度達(dá)到最大，此后做勻速運(yùn)動(dòng)；
解答：解：（1）要使橡皮筋對(duì)小車(chē)的拉力大小等于其合外力大小，實(shí)驗(yàn)中必須進(jìn)行平衡摩擦力的操作，即墊高木板的一端．
故答案為：平衡摩擦力．     
（2）該實(shí)驗(yàn)中需要求出小車(chē)的最大速度即小車(chē)最后勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小，因此需要利用紙帶的后半部分．
故答案為：后面部分．
（3）根據(jù)甲圖，得到W=axⁿ，式子中a為常系數(shù)，n為指數(shù)；當(dāng)n=1時(shí)，圖線為直線；當(dāng)n＜1時(shí)，圖線向下彎曲；當(dāng)n＞1時(shí)，圖線向上彎曲；
甲圖圖線向上彎曲，故表達(dá)式W=avⁿ中n為大于1的任意數(shù)值，而乙圖中，W與v²成正比；故正確選項(xiàng)為A．
故選A．
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是結(jié)合探究功與速度變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析，注意該實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量是小車(chē)的最大速度即最后的速度大小，同時(shí)要正確應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．