Question

【题目】某实验小组采用如下图所示的装置来探究“功与速度变化的关系”实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面. 实验的部分步骤如下：

①将一块一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上，在长木板的另一端固定打点计时器；

②把纸带穿过打点计时器的限位孔，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码；

③把小车拉到靠近打点计时器的位置，接通电源，从静止开始释放小车，得到一条纸带；

④关闭电源，通过分析小车位移与速度的变化关系来研究合外力对小车所做的功与速度变化的关系。

下图是实验中得到的一条纸带，点O为纸带上的起始点，A、B、C是纸带上的三个计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得A、B、C到O的距离如下图所示，已知所用交变电源的频率为50 Hz，问：

（1）打B点时刻，小车的瞬时速度vB＝___________m/s。（结果保留两位有效数字）

（2）本实验中，若钩码下落高度为h1时合外力对小车所做的功为W1，则当钩码下落h2时，合外力对小车所做的功为___________。（用h1、h2、W1表示）

Answer 1

【答案】

【解析】（1）匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，故。

（2）根据功的定义，有：W0=mgh1，W=mgh2，联立解得：。