Question

16．某同学利用图甲中器材验证机械能守恒实验．图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取A、B两点来验证实验，已知打点计时器每隔0.02s打一个点．

请回答下列问题：
（1）可以判断，连接重物的夹子应夹在纸带的左端（填“左”或“右”）；
（2）若x₂=4.80cm，则在纸带上打下记数点B时的速度v_B=1.20m/s．（计算结果保留三位有效数字）
（3）若x₁数据也已测出，则实验还需测出物理量为AB之间的距离或h_AB．
（4）若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能始终略大于其增加的动能，则可能的原因是：重物的质量太小或摩擦阻力太大．

Answer 1

分析 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．

解答 解：（1）从纸带上可以发现从左到右，相邻的计数点的距离越来越大，也就是说明速度越来越大．
与重物相连接的纸带先打出点，速度较小，所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接
（2）若x₂=4.80cm，则根据中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小得
在纸带上打下记数点B时的速度v_B=$\frac{{x}_{2}}{2T}$=$\frac{0.048}{0.04}$=1.20m/s．
（3）若x₁数据也已测出，则实验还需测出物理量为AB之间的距离或h_AB．
（4）若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能明显大于其增加的动能，则可能的原因是：重物的质量太小或摩擦阻力太大；
故答案为：（1）左；（2）1.20； （3）AB之间的距离或h_AB；（4）重物的质量太小或摩擦阻力太大．

点评 对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用．
纸带问题的处理是力学实验中常见的问题．我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．