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。重錘從高處由靜止開始落下，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。

（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端上；

C、用天平測量出重錘的質量；

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、測量打出的紙帶上某些點之間的距離；

F、根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是  否等于增加的動能。

請指出其中沒有必要進行的或者操作不恰當的步驟，將其選項對應的字母填寫在下面的空行內，并說明其原因。

__________________；__________________；__________________。

（2）在上述實驗中，設質量m＝1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如下圖所示，相鄰計數點的時間間隔為0.02s，長度單位：cm，當地的重力加速度g＝9.80m/s²．那么：從起點O到打下計數點B的過程中，重力勢能的減小量為ΔE_P＝     J，物體動能的增加量ΔE _K＝      J。（均取兩位有效數字）

（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發現，即使操作規范、數據測量及數據處理都很準確的前提下，該實驗求得的ΔE_P也總是略大于ΔE _K，這是實驗存在系統誤差的必然結果，試分析該系統誤差產生的主要原因是                             。

Answer 1

（1）B，應該接到電源的交流輸出端；D，應該先接通電源，待打點穩定后再釋放紙帶；C，因為根據測量原理，重錘的動能和勢能中都包含了質量m，可以約去

（2）0.47；0.46

（3）重錘下落時受到空氣阻力及紙帶受到打點計時器的阻力作用，重鍾的機械能減少

解析:

ΔE_P＝mgh_ob=0.47J。

（求速度應用平均速度等于中間時刻的瞬時速度）。