Question

【题目】为了探究合外力做功与物体速度变化的关系，某同学设计了如下实验方案。

第一步：如图甲所示，把木板一端垫起，滑块通过细绳与一重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤下连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块，滑块沿木板向下匀速运动。

第二步：如图乙所示，保持木板倾角不变，取下细绳和重锤，将打点计时器安装在木板靠近滑轮处，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器。

第三步：接通50Hz交流电源，释放滑块，使滑块由静止开始加速运动，按实验要求打出的一条纸带如图丙所示。选择某一点为O，依次每隔4个计时点取一个计数点。用刻度尺量出相邻计数点间的距离，记录在纸带上。

(1)打点计时器打1点时滑块速度__________m/s

(2)已知重锤质量为，当地的重力加速度为，合外力在1和6两点间对滑块做的功________J。

(3)利用纸带求出各段合外力对滑块做的功及1、2、3、4、5、6各点的速度，以为纵轴，为横轴建立坐标系，作出图象，发现它是一条过坐标原点的直线，则说明_______________________。

Answer 1

【答案】0.228 1.714 合外力对滑块做的功与滑块速度的平方成正比

【解析】

(1)[1]打点“1”的速度等于“0”到“2”这段的平均速度

(2)[2]“1”到“6”的距离

物体所受合外力就是重锤的重力，因此合外力做的功

(3)[3] 合外力对滑块做的功与滑块速度的平方成正比。