Question

用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即验证机械能守恒定律．
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，立即接通电源开关打出一条纸带；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是
否等于增加的动能．
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是    ．（将其选项对应的字母填在横线处）

（2）在一次实验中，质量m的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图8所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），单位cm．那么
①纸带的    （选填“左”或“右”）端与重物相连；
②从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△E_p=    J，此过程中物体动能的增加量△E_k=    J（g取9.8m/s²）．

Answer

解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
【解析】
（1）B：将打点计时器接到电源的“交流输出”上，故B错误．
C：因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．故C没有必要
D：开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差．故D错误．
故选BCD．
（2）①从纸带上可以看出0点为打出来的第一个点，速度为0，重物自由下落，初速度为0，所以应该先打出0点，而与重物相连的纸带在下端，应该先打点．所以纸带的左端应与重物相连．
②重力势能减小量△Ep=mgh=9.8×0.0501m J=0.49m J．
利用匀变速直线运动的推论
vB===0.98m/s
EkB=mvB2=0.48m  J．
故答案为：（1）BCD
（2）①左
②0.49m，0.48m