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12.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,正確地完成實驗操作后,得到一條點跡清晰的紙帶,如圖所示.在實驗數(shù)據(jù)處理中,某同學取A、B兩點來驗證實驗.已知打點計時器每隔0.02s打一個點,g取9.8m/s2,圖中測量結果記錄在下面的表格中.

(1)以下步驟僅是實驗中的一部分,在這些步驟中多余的或錯誤的有ABE
A.用天平稱出重錘的質量
B.把電火花計時器固定到鐵架臺上,并用導線把它和低壓交流電源連接起來
C.紙帶的一端固定到重錘上,另一端穿過電火花計時器限位孔,把重錘提升到一定的高度
D.接通電源,釋放紙帶
E.用秒表測出重錘下落的時間
(2)將表格中未填項目填寫完整;
項目x1/cmA點瞬時速度/(m•s-1x2/cmB點瞬時速度/(m•s-1AB兩點間距離/cm
數(shù)據(jù)3.920.9812.8050.00
(3)若重物和夾子的總質量為0.6kg,那么在A到B運動過程中,動能的增加量為2.78 J,重力勢能的減少量為2.94 J(保留三位有效數(shù)字).

分析 (1)根據(jù)實驗的原理以及注意事項確定錯誤和多余的操作步驟.
(2、3)根據(jù)某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度,從而得出A到B過程中動能增加量,根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量.

解答 解:(1)A、驗證機械能守恒,即驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等,質量可以約去,不需要稱出重錘的質量,故A是多余的.
B、電火花打點計時器接220V的交流電源,故B錯誤.
E、打點計時器可以直接記錄時間,不需要秒表測量,故E錯誤.
故選:ABE.
(2)B點的瞬時速度vB=x22T=12.8×1020.04m/s=3.20m/s
(3)在A到B運動過程中,動能的增加量Ek=12mvB212mvA2=12×0.6×3.2020.982J≈2.78J,
重力勢能的減小量△Ep=mgh=0.6×9.8×0.5J≈2.94J.
故答案為:(1)ABE,(2)3.20,2.78,2.94.

點評 解決本題的關鍵知道實驗的原理和注意事項,掌握紙帶的處理方法,會通過紙帶求解瞬時速度,從而得出動能的增加量,會根據(jù)下降的高度求解重力勢能的減小量.

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