Question

用如图甲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。重物从高处由静止开始下落，打点计时器在纸带打出一系列的点，对点迹进行测量和相关计算，即可验证机械能守恒定律：

下面是该实验的操作步骤：

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．用天平测出重物的质量

D．先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源打出一条纸带

E．测量纸带上某些点间的距离

F．根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能

(1)其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是___________（填字母序号）；

(2)实验中得到的一条纸带如图乙所示。相邻计数点间的时间间隔为0.02s，则：

①纸带的________（选填“O”或“C”）端与重物相连；

②某同学从起点O到打下计数点B的过程中，计算出重物的动能增加量△E_k=________J，重力势能减少量△E_p=________J；（已知重物质量为1kg，g取9.8m/s²，结果保留两位有效数字）

(3)另一名同学用计算出B的动能，恰好与重力势能减少量△E_p相等，于是该同学得出结论“重物下落过程中机械能守恒”，试问该同学的做法是否合理？_____________。

Answer

BCD O 0.48 0.49 不合理

【解析】

(1)[1]B．打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故B错误；

C．因为我们是比较、的大小关系，故可约去比较，不需要用天平，故C错误；

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[2]纸带与重物相连一端先打点，重物做自由落体，故点迹越来越疏，故纸带的O端与重物相连；

②[3]利用匀变速直线运动的推论

[4]重力势能减小量

(3)[5]若用

计算的动能，则

相当于用机械能守恒定律来证明机械能守恒定律，不合理。