Question

在探究“恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用1kg的小車，在平衡摩擦力之后，掛上40g的小砂桶后，小車拖動(dòng)紙帶并打出一系列的點(diǎn)．圖中的紙帶只是打出的紙帶的一部分，所標(biāo)注的點(diǎn)是計(jì)時(shí)器每打5點(diǎn)所取的一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測量數(shù)據(jù)如圖．則：（所用交流電的頻率為50Hz，重力加速度g=9.80m/s²）
（1）b點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的小車運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能為______J；
（2）從b點(diǎn)到e點(diǎn)，小車動(dòng)能的增加量為______J；
（3）從b點(diǎn)到e點(diǎn)，砂桶對(duì)小車做功______J．

Answer 1

由題意可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t=

1

50

×5=0.1（s），小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；
（1）b點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的小車的速度v_b=

.

vac

=

ac

2t

=

3.15+3.60

2×0.1

=33.75cm/s=0.3375m/s，
小車的動(dòng)能E_kb=

1

2

mv_b²=

1

2

×1kg×（0.3375m/s）²≈0.057J；
（2）b點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的小車的速度v_e=

.

vdf

=

df

2t

=

4.45+4.85

2×0.1

=46.5cm/s=0.465m/s，
小車的動(dòng)能E_ke=

1

2

mv_e²=

1

2

×1kg×（0.465m/s）²≈0.108J；
△E_k=E_ke-E_kb=0.108J-0.057J=0.051J；
（3）由動(dòng)能定理得：從b點(diǎn)到e點(diǎn)，砂桶對(duì)小車做功W=E_ke-E_kb=0.108J-0.057J=0.051J；
故答案為：（1）0.057；（2）0.051；（3）0.051．