Question

【題目】為了探究合外力做功與物體速度變化的關系，某同學設計了如下實驗方案。

第一步：如圖甲所示，把木板一端墊起，滑塊通過細繩與一重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘下連一紙帶，穿過打點計時器，調整木板傾角，直到輕推滑塊，滑塊沿木板向下勻速運動。

第二步：如圖乙所示，保持木板傾角不變，取下細繩和重錘，將打點計時器安裝在木板靠近滑輪處，將滑塊與紙帶相連，使紙帶穿過打點計時器。

第三步：接通50Hz交流電源，釋放滑塊，使滑塊由靜止開始加速運動，按實驗要求打出的一條紙帶如圖丙所示。選擇某一點為O，依次每隔4個計時點取一個計數點。用刻度尺量出相鄰計數點間的距離，記錄在紙帶上。

(1)打點計時器打1點時滑塊速度__________m/s

(2)已知重錘質量為，當地的重力加速度為，合外力在1和6兩點間對滑塊做的功________J。

(3)利用紙帶求出各段合外力對滑塊做的功及1、2、3、4、5、6各點的速度，以為縱軸，為橫軸建立坐標系，作出圖象，發現它是一條過坐標原點的直線，則說明_______________________。

Answer 1

【答案】0.228 1.714 合外力對滑塊做的功與滑塊速度的平方成正比

【解析】

(1)[1]打點“1”的速度等于“0”到“2”這段的平均速度

(2)[2]“1”到“6”的距離

物體所受合外力就是重錘的重力，因此合外力做的功

(3)[3] 合外力對滑塊做的功與滑塊速度的平方成正比。