Question

【題目】一質(zhì)量為2kg的重錘自由下落，通過打點計時器在紙帶上記錄運動過程，打點計時器接“220V，50Hz”的交流電源。如圖所示，紙帶上O點為重錘自由下落時紙帶打點的起點，選取的計數(shù)點A、B、C、D、E、F、G依次間隔一個點（圖中未畫出），各計數(shù)點與O點距離均已在紙帶上標出（單位：mm），重力加速度g＝9.8m/s2，請按要求回答以下各題（計算結(jié)果小數(shù)點后保留兩位）：

（1）求出對應C點的速度并填入下表。

計數(shù)點	B	C	D	E	F
速度/ms﹣1	1.18	_____	1.96	2.35	2.74

（2）求出重錘下落時從O點到圖中C點過程中重力所做的功并填入下表。

計數(shù)點	B	C	D	E	F
功/J	1.38	_____	3.84	5.52	7.52

（3）適當選擇坐標軸，在圖中找出重力做的功與速度的相關(guān)量之間的關(guān)系。下圖中縱坐標表示重力做功，橫坐標表示_____，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，在坐標系中描點連線，作出相應圖象_____。

（4）由圖可得重力所做的功與_____成_____關(guān)系。

Answer 1

【答案】1.57 2.46 速度的平方v2 速度的平方 正比

【解析】

紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，根據(jù)時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度即可計算出C點的速度；根據(jù)功的定義式，計算重力做功的數(shù)值，作出圖像，即可找出重力做功與速度的之間的關(guān)系。

第一空．對應C點的速度，即：

；

第二空．重錘下落時從O點到圖中C點過程中重力所做的功：

；

第三空．由動能定理可得，因此圖中縱坐標表示重力做功W，橫坐標表示速度的平方v2；

第四空．作出相應圖象，如圖所示：

第五空第六空．由圖可得重力所做的功與速度的平方v2成正比。