Question

16．在驗證機械能守恒的實驗中，某同學利用圖甲中器材進行實驗，正確地完成實驗操作后，得到一條點跡清晰的紙帶，如圖乙所示．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9.80m/s²，圖中測量結果記錄在下面的表格中．

項目	x1/cm	A點瞬時 速度/（m•s-1）	x2/cm	B點瞬時 速度/（m•s-1）	AB兩點間距離/cm
數(shù)據(jù)	3.92	0.98	12.80		50.00

（1）觀察紙帶，可知連接重物的夾子應夾在紙帶的左端；（選填“左”或“右”）
（2）B點瞬時度為3.20m/s
（3）若重物和夾子的總質(zhì)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2.94J．（保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)相等時間內(nèi)位移逐漸增大確定紙帶的哪一端與重物相連；根據(jù)某段時間內(nèi)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動能的增加量，結合重物下降的高度求出重力勢能的減小量．

解答 解：①因為重物速度越來越快，則相等時間內(nèi)的位移越來越大，可知紙帶的左端與重物相連．
②由表中數(shù)據(jù)可知，x₂=12.80cm=0.1280m；
B點的速度為等于平均速度，故：
v_B=$\frac{{x}_{2}}{2T}$=$\frac{0.128}{0.04}$=3.20m/s；
③動能的增加量為：△E_k=$\frac{1}{2}$mv_B²-$\frac{1}{2}$mv_A²=$\frac{1}{2}$×0.6×（3.2²-0.98²）=2.78J，
重力勢能的減小量為：△E_p=mgh=0.6×9.8×0.5J=2.94J．
故答案為：①左；②3.20，③2.78，2.94；

點評 本題考查利用紙帶驗證機械能守恒的實驗，紙帶問題的處理時力學實驗中常見的問題，對于這類問題要熟練應用運動學規(guī)律和推論進行求解，計算過程中要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．