Question

3．某次“驗證機械能守恒定律”的實驗中，實驗裝置如圖1所示，在重物拖動下，打點計時器打出了一條無漏點的紙帶，如圖2所示．在紙帶上選擇了三個點A、B、C，它們之間的距離AB=7.19cm，BC=7.57cm，已知打點計時器打相鄰兩點的時間間隔為0.02s，則：

（1）在實驗時，下列器材不需要的是BD．
A、交流電源   B、天平   C、紙帶    D、秒表     E、刻度尺
（2）打點計時器在打下B點時，重物的速度大小為3.69m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
（3）通過多次實驗發(fā)現(xiàn)，重物勢能的減少量總是大于重物動能的增加量，其原因是：由于紙帶和重物下落時受到阻力作用．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗原理可知，該實驗需要測量物體運動的速度，因此需要打點計時器．
（2）做勻變速直線運動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度；
（3）重物下落過程中不可避免的受到阻力作用，重力勢能不可能全部轉(zhuǎn)化為動能，這是誤差的主要來源．

解答 解：（1）本實驗要測量物體下落的速度，才能知道動能，故需要打點計時器測量速度，秒表、天平都不需要．故BD正確、AC錯誤．
（2）打B點時的速度v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.0719+0.0757}{2×0.02}$=3.69m/s；
（3）在該實驗中，由于摩擦力、空氣阻力等阻力的存在，重錘減小的重力勢能總是稍稍大于重錘動能的增加量．
故答案為：（1）BD； （2）3.69；（3）由于紙帶和重物下落時受到阻力作用．

點評 要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒，熟練應(yīng)用勻變速直線運動規(guī)律解決實驗問題；重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化給了動能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．