Question

用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點痕進行測量及相關計算，即可驗證機械能守恒定律．

（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：

A．按照圖示的裝置安裝器件；

B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；

C．用天平測出重錘的質量；

D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關打出一條紙帶；

E．測量紙帶上某些點間的距離；
F．根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．
其中沒有必要進行的或者操作不當的步驟是                ．
(2)在一次實驗中，質量m的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖所示（相鄰記數點時間間隔為0.02s），長度單位cm，那么從起點O到打下記數點B的過程中重力勢能減少量是△E_p=_____J，此過程中物體動能的增加量△E_k=___________J（g取9.8m/s²，結果數據均保留至小數點后兩位）；通過計算，數值上△E_p_______△E_k（填“>”“=”或“<”），這是因為____________________________；

Answer 1

（1）B C D；（2）0.49mJ； 0.48mJ； > ；紙帶和重錘運動過程中受阻力；

解析試題分析:（1）將打點計時器應接到電源的“交流輸出”上，故B錯誤；因為我們是比較mgh、的大小關系，故m可約去比較，不需要用天平，故C錯誤；開始記錄時，應先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數據的采集和處理，會對實驗產生較大的誤差，故D錯誤。
（2）中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大小：，重力勢能減少量是△E_p=mgh=0.49mJ，能的增加量△E_k=，通過計算可以看出△E_P＞△E_K，這是因為紙帶和重錘運動過程中受阻力，最后得出實驗的結論是：在實驗誤差允許的范圍內機械能守恒．
考點：驗證機械能守恒定律