题目内容
12．在“验证机械能守恒定律”的实验中，正确地完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图所示．在实验数据处理中，某同学取A、B两点来验证实验．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，g取9.8m/s2，图中测量结果记录在下面的表格中．
（1）以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余的或错误的有ABE
A．用天平称出重锤的质量
B．把电火花计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来
C．纸带的一端固定到重锤上，另一端穿过电火花计时器限位孔，把重锤提升到一定的高度
D．接通电源，释放纸带
E．用秒表测出重锤下落的时间
（2）将表格中未填项目填写完整；
| 项目 | x1/cm | A点瞬时速度/（m•s-1） | x2/cm | B点瞬时速度/（m•s-1） | AB两点间距离/cm |
| 数据 | 3.92 | 0.98 | 12.80 | 50.00 |
分析 （1）根据实验的原理以及注意事项确定错误和多余的操作步骤．
（2、3）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出A到B过程中动能增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量．
解答 解：（1）A、验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要称出重锤的质量，故A是多余的．
B、电火花打点计时器接220V的交流电源，故B错误．
E、打点计时器可以直接记录时间，不需要秒表测量，故E错误．
故选：ABE．
（2）B点的瞬时速度${v}_{B}=\frac{{x}_{2}}{2T}=\frac{12.8×1{0}^{-2}}{0.04}m/s=3.20m/s$．
（3）在A到B运动过程中，动能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{A}}^{2}$=$\frac{1}{2}×0.6×（3.2{0}^{2}-0.9{8}^{2}）J$≈2.78J，
重力势能的减小量△Ep=mgh=0.6×9.8×0.5J≈2.94J．
故答案为：（1）ABE，（2）3.20，2.78，2.94．
点评 解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量．
练习册系列答案
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