题目内容
16．在《验证机械能守恒定律》的实验中，下面列出一些实验步骤A．用天平测出重物和夹子的质量；
B．先将重物与纸带连接，再将纸带穿过打点计时器，上端用手提着，并且让重物靠近打点计时器；
C．打点计时器接在学生电源交流输出端，把输出电压调至6V （电源不接通、交流）；
D．打点计时器固定在置于桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上；
E．在纸带上选取几个点，进行测量和记录数据；
F．用秒表测出重物下落的时间；
G．接通电源待计时器响声稳定后释放纸带；
H．切断电源；
I．更换纸带，重新进行两次；
J．在三条纸带中选出较好的一条；
K．进行计算，得出结论，完成实验报告；
L．拆下导线，整理器材．
以上步骤中，不必要的有AF，正确步骤的合理顺序是DCBGHIIJEK（填写字母）
（2）某次实验中质量m=0.5kg的重锤自由下落，对应纸带上打出了一系列 的点，如图2所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，并测出各点到第一个点的距离长度，单位是cm，g取9.8m/ss，求（保留3位有效数字）：
①从打下点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量△E=0.238J，动能的增加量△EA=0.236J．
②实验结论是在误差允许的范围内重物机械能守恒．
分析 （1）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定不必要的步骤．按照组装器材、进行实验、数据处理的顺序排列步骤．
（2）根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量．
解答 解：（1）该实验验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两端都有质量，可以约去，所以不需要测量重物和夹子的质量；重物下落的时间由打点计时器可以得出，不需要用秒表测量，故不需要的操作步骤为：AF．
实验时先组装器材，顺序为：DCB，然后进行实验，顺序为：GHI，最后数据处理，顺序为：JEK，所以操作步骤顺序为：DCBGHIIJEK．
（2）①从打下点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量为mgh=0.5×9.8×4.86×10-2J=0.238J，B点的瞬时速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{（7.02-3.13）×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=0.9725m/s，则动能的增加量为$\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×0.5×0.972{5}^{2}$≈0.236J．
②实验结论是在误差允许的范围内重物机械能守恒．
故答案为：AF，DCBGHIIJEK，（2）①0.238，0.236，②在误差允许的范围内重物机械能守恒．
点评 解决本题的关键掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量．
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