Question

为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：

A．第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为的滑块通过细绳与质量为的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动如，图甲所示。

B．第二步保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和钩码，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带，如图乙所示。

打出的纸带如下图：

试回答下列问题：

①已知相邻计数的时间间隔为，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打点时滑块速度___________，打点计时器打点时滑块速度___________。

②已知重锤质量，当地的重加速度，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块____________（写出物理名称及符号），合外力对滑块做功的表达式______________。

③测出滑块运动段、合外力对滑块所做的功，算出、、、、,以为纵轴，以为横轴建坐标系，描点作出图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为，则滑块质量___________。

 

Answer 1

【答案】

①；②下滑的位移；③。

【解析】

试题分析：①匀变速直线运动过程中，过程中的平均速度等于该过程中中间时刻速度，所以，

②重力做功为，所以还需要测出滑块下滑的位移x，故

③根据动能定理可得，所以

考点：考查了探究动能改变与合外力做功”的关系

点评：在处理纸带问题时，我们常常利用匀变速直线运动过程中的平均速度公式求瞬时速度，利用逐差法求加速度，