[解析] (1)为使橡皮筋对小车做的功等于合力对小车做的功,需利用小车重力沿木板方向的分力平衡摩擦力。
(2)实验中需要求橡皮筋做功后小车获得的速度,所以应用纸带的后面部分。
(3)"过原点的直线"意味着纵横坐标轴对应的两个量成正比关系。
[答案] (1)平衡摩擦力 (2)后面部分 (3)W与速度v的平方成正比
[例3] 小车的质量为300 g,使用相同的橡皮筋1~6根,每次实验增加一根,且保证每次橡皮筋的伸长量相同。小车在力的作用下的位移(即橡皮筋拉伸长度在运动方向上的分量)为19 cm,实验中W、v、v2的数据已填在表格中。
W/条 0 1 2 3 4 5 6 v/(m·s-1) 0.00 0.80 1.10 1.28 1.53 1.76 1.89 v2/(m2·s-2) 0.00 0.64 1.21 1.64 2.34 3.10 3.57
(1)试作出Wv和Wv2的图像。
(2)根据图像你能得到什么结论?
[解析] (1)根据收集到的数据描点,再用平滑的线连结各点,即可得到如图所示的图像:
(2)由Wv图像的形状无法判断W、v的具体关系;而Wv2图像为过原点的直线,故可得结论:合力对物体所做的功与物体速度的平方成正比。
[答案] 见解析
1.关于"探究功与速度变化的关系"的实验中,下列叙述正确的是( )
A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C.放小车的长木板应该尽量使其水平
D.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出
解析:选D 本实验无需测出橡皮筋具体做功的数值,只要测出以后每次实验橡皮筋做的功是第一次的多少倍就足够了,A错;每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致,只有这样才能保证以后每次实验时,橡皮筋做的功是第一次的整数倍,否则,功的数值难以确定,B错;小车运动过程中会受到阻力,只有使木板倾斜到一定程度,才能减小误差,C错;实验时,应该先接通电源,让打点计时器开始工作,然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出,D