Question

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，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律

小題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材

B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上

C．用天平測量出重錘的質量

D．先松手釋放紙帶，再接通電源打出紙帶

E．選擇合適的紙帶，測量打出的紙帶上某些點到第一點之間的距離
F．根據測量的結果計算重錘下落過程中減少了重力勢能是否等于增加的動能
上述操作中沒有必要進行的或者操作錯誤的步驟是     （填入相應的字母）。
小題2:若實驗中所用重錘質量m=1.00kg，打點紙帶如下圖所示：打點時間間隔為0.02s，從O點    開始下落起至C點，重錘的重力勢能減小量是|△E_P|=     J，重錘的動能增加量    J，實驗結論是：在實驗誤差允許的范圍內           。（g=9.8m/s²，O點為開始下落點，O點與A點間其他點未畫出，給出的是A、B、C、D各點到O點的距離，結果取3位有效數字）

Answer 1

小題1:BCD
小題2:2.28   2.25  

：（1）B、應將打點計時器接到電源的交流輸出端上，故B操作不恰當；
C、因為我們是比較mgh、mv²的大小關系，故m可約去比較，不需要用天平．故C沒有必要；
D、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錘下落，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操作不恰當；故選BCD．
（2）利用勻變速直線運動的推論得：v_C=   E_kC=mv_C²=2.28J
重力勢能減小量△E_p=mgOC=2.25J
誤差允許范圍內，機械能守恒定律。
點評：紙帶問題的處理是力學實驗中常見的問題，在實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度．要把運動和力結合起來，處理相關的問題．