Question

【题目】一质量为2kg的重锤自由下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器接“220V，50Hz”的交流电源。如图所示，纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点的起点，选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点（图中未画出），各计数点与O点距离均已在纸带上标出（单位：mm），重力加速度g＝9.8m/s2，请按要求回答以下各题（计算结果小数点后保留两位）：

（1）求出对应C点的速度并填入下表。

计数点	B	C	D	E	F
速度/ms﹣1	1.18	_____	1.96	2.35	2.74

（2）求出重锤下落时从O点到图中C点过程中重力所做的功并填入下表。

计数点	B	C	D	E	F
功/J	1.38	_____	3.84	5.52	7.52

（3）适当选择坐标轴，在图中找出重力做的功与速度的相关量之间的关系。下图中纵坐标表示重力做功，横坐标表示_____，根据相关数据，在坐标系中描点连线，作出相应图象_____。

（4）由图可得重力所做的功与_____成_____关系。

Answer 1

【答案】1.57 2.46 速度的平方v2 速度的平方 正比

【解析】

纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，根据时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度即可计算出C点的速度；根据功的定义式，计算重力做功的数值，作出图像，即可找出重力做功与速度的之间的关系。

第一空．对应C点的速度，即：

；

第二空．重锤下落时从O点到图中C点过程中重力所做的功：

；

第三空．由动能定理可得，因此图中纵坐标表示重力做功W，横坐标表示速度的平方v2；

第四空．作出相应图象，如图所示：

第五空第六空．由图可得重力所做的功与速度的平方v2成正比。