Question

7．实验时如图1所示装置，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动，如图2给出了重物落地后打点计时器打出的纸带，系列小黑点是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．打点计时器所用交流电频率为50Hz，不计纸带与木块间的拉力．

（1）根据纸带提供的数据计算打点计时器在打下A点和B点时木块的速度v_A=0.72 m/s，v_B=0.97 m/s．（计算结果保留两位有效数字）
（2）要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功W_AB，还需要的实验器材是G，还应测量的物理量是B（填入所选实验器材和物理量前的字母）
A．木板的长度l       B．木块的质量m₁   C．木板的质量m₂  D．重物质量m₃   E．木块运动的时间t   
F．AB段的距离l_AB G．天平　　       H．秒表　　　   J．弹簧秤
（3）在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式W_AB=$\frac{1}{2}$mv_A²-$\frac{1}{2}$mv_B²；． （用v_A、v_B和第（2）问中测得的物理量的字母表示）

Answer 1

分析 （1）重物落地后，木块由于惯性继续前进，做匀减速直线运动，相邻计数点间的距离逐渐减小；纸带上某点的瞬时速度等于该点前后相邻两个点间的平均速度；
（2）克服摩擦力做的功等于动能的减小量，故需要天平测量质量．
（3）根据动能定理可得出对应的表达式．

解答 解：（1）重物落地后，木块由于惯性继续前进，做匀减速直线运动，相邻计数点间的距离逐渐减小，故纸带向右运动，故其右端连着小木块；
纸带上某点的瞬时速度等于该点前后相邻两个点间的平均速度，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．
故答案为：右端，0.72，0.97．
（2）克服摩擦力做的功等于动能的减小量，故克服摩擦力做的功为
W_AB=$\frac{1}{2}$mv_A²-$\frac{1}{2}$mv_B²；
故需要测量质量，故需要天平；
故选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；
故答案为：（1）0.72、0.97；（2）G、B；（3）$\frac{1}{2}$mv_A²-$\frac{1}{2}$mv_B²；

点评 本题关键要明确实验的原理和实验的具体操作步骤，然后结合匀变速直线运动的规律和动能定理进行分析判断．