Question

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。

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落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可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端上； C．用天平测量出重锤的质量； D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带； E、测量打出的纸带上某些点之间的距离；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。请指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填写在下面的空行内，并说明其原因。__________________；__________________；__________________。（2）在上述实验中，设质量 m ＝1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点，如下图所示，相邻计数点的时间间隔为0.02s，长度单位：cm，当地的重力加速度 g ＝9.80m/s 2 ．那么：从起点 O 到打下计数点 B 的过程中，重力势能的减小量为Δ E P ＝ J，物体动能的增加量Δ E K ＝ J。（均取两位有效数字） （3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，即使操作规范、数据测量及数据处理都很准确的前提下，该实验求得的Δ E P 也总是略大于Δ E K ，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因是 。

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Answer 1

（1）B，应该接到电源的交流输出端；D，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带；C，因为根据测量原理，重锤的动能和势能中都包含了质量 m ，可以约去 （2）0.47；0.46 （3）重锤下落时受到空气阻力及纸带受到打点计时器的阻力作用，重锺的机械能减少

Δ E P ＝ mgh ob =0.47J。 （求速度应用平均速度等于中间时刻的瞬时速度）。