某同学用如图所示的实验装置探究功与速度变化的关系.实验步骤如下:

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  • 解题思路:①通过实验的原理出发,确定所需测量的物理量,从而确定所需的器材,以及不必要的器材;②小车在水平方向上受橡皮筋的拉力和阻力力,要消除该影响需要平衡摩擦力;③若正确操作,纸带上最后所打点点距是均匀的,此时的速度即为最大速度,据此可求出小车做匀速运动时的速度大小,即为最终小车获得的速度大小,该题中后来点距逐渐减小,说明小车受到摩擦力作用,点距最大的点最符合要求;④根据所给数据,做出W-v2图象即可得出结论.

    ①实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下列的器材中,必须使用的有电压合适的50Hz交流电源给打点计时器供电,需要用刻度尺测量计数点之间的距离处理数据,

    故选:AC.

    ②小车运动过程总受到摩擦阻力作用,因此要减少误差,该实验中要进行平衡摩擦力操作.

    ③若正确操作,纸带上最后所打点点距是均匀的,此时的速度即为最大速度,据此可求出小车做匀速运动时的速度大小,即为最终小车获得的速度大小,该题中后来点距逐渐减小,说明小车受到摩擦力作用,点距最大的点最符合要求,即C点的速度最符合要求;根据图可知,当橡皮筋开始对小车做功时,速度为零,这说明实验中没有平衡摩擦或平衡摩擦力不够.

    ④一根橡皮筋做功为W,二根做功为2W,以此类推,用纵坐标表示做功大小(橡皮筋条数),横坐标表示速度的平方,得出W-v2图象如下所示:

    由此可知,合外力做功与速度的平方成正比.

    故答案为:①AC,②平衡摩擦力,③C,④见上图.

    点评:

    本题考点: 探究功与速度变化的关系.

    考点点评: 明确了该实验的实验原理以及实验目的,即可了解具体操作的含义,以及如何进行数据处理;数据处理时注意数学知识的应用,本题是考查实验操作及数据处理的方法等问题.