Question

7．實(shí)驗(yàn)時(shí)如圖1所示裝置，木塊在重物牽引下向右運(yùn)動(dòng)，重物落地后，木塊繼續(xù)向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，如圖2給出了重物落地后打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，系列小黑點(diǎn)是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電頻率為50Hz，不計(jì)紙帶與木塊間的拉力．

（1）根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)木塊的速度v_A=0.72 m/s，v_B=0.97 m/s．（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）要測(cè)量在AB段木板對(duì)木塊的摩擦力所做的功W_AB，還需要的實(shí)驗(yàn)器材是G，還應(yīng)測(cè)量的物理量是B（填入所選實(shí)驗(yàn)器材和物理量前的字母）
A．木板的長(zhǎng)度l       B．木塊的質(zhì)量m₁   C．木板的質(zhì)量m₂  D．重物質(zhì)量m₃   E．木塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t   
F．AB段的距離l_AB G．天平　　       H．秒表　　　   J．彈簧秤
（3）在AB段木板對(duì)木塊的摩擦力所做的功的關(guān)系式W_AB=$\frac{1}{2}$mv_A²-$\frac{1}{2}$mv_B²；． （用v_A、v_B和第（2）問(wèn)中測(cè)得的物理量的字母表示）

Answer 1

分析 （1）重物落地后，木塊由于慣性繼續(xù)前進(jìn)，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離逐漸減��；紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該點(diǎn)前后相鄰兩個(gè)點(diǎn)間的平均速度；
（2）克服摩擦力做的功等于動(dòng)能的減小量，故需要天平測(cè)量質(zhì)量．
（3）根據(jù)動(dòng)能定理可得出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式．

解答 解：（1）重物落地后，木塊由于慣性繼續(xù)前進(jìn)，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離逐漸減小，故紙帶向右運(yùn)動(dòng)，故其右端連著小木塊；
紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該點(diǎn)前后相鄰兩個(gè)點(diǎn)間的平均速度，故v_A=$\frac{（6.84+7.48）×0.01m}{0.2s}$=0.72 m/s，v_B=$\frac{（9.41+10.06）×0.01m}{0.2s}$=0.97 m/s．
故答案為：右端，0.72，0.97．
（2）克服摩擦力做的功等于動(dòng)能的減小量，故克服摩擦力做的功為
W_AB=$\frac{1}{2}$mv_A²-$\frac{1}{2}$mv_B²；
故需要測(cè)量質(zhì)量，故需要天平；
故選G，B．
（3）由（2）的解答可知：克服摩擦力做功：W_AB=$\frac{1}{2}$mv_A²-$\frac{1}{2}$mv_B²；
故答案為：（1）0.72、0.97；（2）G、B；（3）$\frac{1}{2}$mv_A²-$\frac{1}{2}$mv_B²；

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要明確實(shí)驗(yàn)的原理和實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟，然后結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和動(dòng)能定理進(jìn)行分析判斷．