Question

【題目】某實驗小組采用如下圖所示的裝置來探究“功與速度變化的關系”實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面. 實驗的部分步驟如下：

①將一塊一端帶有定滑輪的長木板固定在桌面上，在長木板的另一端固定打點計時器；

②把紙帶穿過打點計時器的限位孔，連在小車后端，用細線跨過定滑輪連接小車和鉤碼；

③把小車拉到靠近打點計時器的位置，接通電源，從靜止開始釋放小車，得到一條紙帶；

④關閉電源，通過分析小車位移與速度的變化關系來研究合外力對小車所做的功與速度變化的關系。

下圖是實驗中得到的一條紙帶，點O為紙帶上的起始點，A、B、C是紙帶上的三個計數點，相鄰兩個計數點間均有4個點未畫出，用刻度尺測得A、B、C到O的距離如下圖所示，已知所用交變電源的頻率為50 Hz，問：

（1）打B點時刻，小車的瞬時速度vB＝___________m/s。（結果保留兩位有效數字）

（2）本實驗中，若鉤碼下落高度為h1時合外力對小車所做的功為W1，則當鉤碼下落h2時，合外力對小車所做的功為___________。（用h1、h2、W1表示）

Answer 1

【答案】

【解析】（1）勻變速直線運動的平均速度等于中間時刻瞬時速度，故。

（2）根據功的定義，有：W0=mgh1，W=mgh2，聯立解得：。