Question

10．“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示采用重物自由下落的方法：
（1）實(shí)驗(yàn)中，下面哪種測(cè)量工具是必需的C．
A．天平   B．直流電源   C．刻度尺    D．秒表
（2）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m/s²，實(shí)驗(yàn)中選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖2所示，O為紙帶下落的起始點(diǎn)，A、B、C為紙帶上選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)．由此求得打B點(diǎn)時(shí)重物的速度v_B=1.92m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)重物減少的重力勢(shì)能總是大于重物增加的動(dòng)能，造成這種現(xiàn)象的原因是：克服空氣對(duì)重物和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力做功．

Answer 1

分析 首先明確實(shí)驗(yàn)原理，確定實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量，則可進(jìn)一步知道實(shí)驗(yàn)所需要的器材
根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的瞬時(shí)速度．
由于要克服空氣阻力和摩擦阻力做功，所以重錘減少的勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能

解答 解：（1）在該實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)記錄重錘運(yùn)動(dòng)時(shí)間，不需要秒表；由于驗(yàn)證機(jī)械能公式中可以把物體質(zhì)量約掉，因此不需要天平，不需要直流電源，同時(shí)實(shí)驗(yàn)中需要刻度尺，故C正確．
（2）打B點(diǎn)重物速度v=$\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.2323-0.1555}{2×0.02}$ m/s=1.92 m/s
（3）實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)重錘減少的勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能，造成這種現(xiàn)象的主要原因是克服空氣對(duì)重物和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力做功．
故答案為：（1）C   （2）1.92（3）克服空氣對(duì)重物和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力做功

點(diǎn)評(píng) 紙帶問(wèn)題的處理是力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的問(wèn)題．在紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，計(jì)算過(guò)程中要注意單位的換算