Question

1．某實驗小組采用如圖甲所示的裝置（實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面）用打點計時器得到一條紙帶后，通過分析“小車位移與速度變化的對應關系”來研究“合外力對小車所做的功與速度變化的關系”．圖乙是實驗中得到的一條紙帶，點O為紙帶上的起始點，A、B、C是紙帶上三個連續(xù)的計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點間均有4個點未畫出，用刻度尺測得A、B、C到O的距離如圖乙所示，已知所用交變電源的頻率為50Hz．

①打點計時器每隔0.02s打下一個點．
②打B點時刻，小車的瞬時速度v_B=0.80m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
③實驗中，該小組同學畫出小車位移x與速度v的關系圖象如圖 丙所示，根據(jù)該圖形狀，某同學對W與v的關系做出的猜想，肯定不正確的是BC（填寫選項字母代號）
A．W∝v²          B．W∝v       C．W∝$\frac{1}{v}$          D．W∝v³
④本實驗中，若鉤碼下落高度為h₁時合外力對小車所做的功為W₀，則當鉤碼下落h₂時，合外力對小車所做的功為$\frac{{h}_{2}}{{h}_{1}}$W₀（用h₁、h₂、W₀ 表示）．

Answer 1

分析 ①打點計時器每隔0.02s打下一個點；
②根據(jù)勻變速直線運動的平均速度等于中間時刻瞬時速度求解B點速度．
③根據(jù)圖象為過原點的曲線，結(jié)合數(shù)學函數(shù)知識分析．
④根據(jù)功的定義W=FS•COSα求解．

解答 解：①打點計時器每隔0.02s打下一個點；
②相鄰兩個計數(shù)點間均有4個點未畫出，因此打點計時器時間間隔為0.1s，
勻變速直線運動的平均速度等于中間時刻瞬時速度，故
v_B=$\frac{{x}_{C}-{x}_{A}}{2T}$=$\frac{0.2501-0.0901}{2×0.1}$=0.80m/s
故答案為：0.80m/s．
③圖象為過原點的曲線，故W與v一定不是正比關系，也一定不是反比關系．
故答案為BC．
④根據(jù)功的定義，有：
W₀=mgh₁
W=mgh₂
解得：
W=$\frac{{h}_{2}}{{h}_{1}}$W₀
故答案為：①0.02； ②0.80；③BC；④$\frac{{h}_{2}}{{h}_{1}}$W₀．

點評 本題重點考查了“探究功與動能變化關系”實驗的原理，以及數(shù)據(jù)處理方法，解題時從實驗原理角度分析即可．