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    11．用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，打点计时器在重物托着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．

    （1）下列列举了该实验的几个操作步骤
    A．按照图1所示的装置安装器件；
    B．将打点计时器接上交流电源上；
    C．用天平测量出重物的质量；
    D．先接通电源，再松手释放纸带；
    E．选择合适的纸带，测量打出的纸带上某点到第一点之间的距离；
    F．根据v2=2gh，算出所研究点的瞬时速度；
    G．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
    上述操作中没有必要进行的或者错误的步骤有CF（填入相应的字母）．
    （2）若实验中所用重物质量为1.00kg，打出的纸带如图2所示（O点为开始下落点，O点与A点间其他点未画出），对应数值表示该点到O点的距离，打点的时间间隔为0.02s，则从O点开始下落起至B点，动能的增加量△Ek=4.50J．（结果取3位有效数字）
    （3）在误差允许的范围内，若重力势能的减少量△Ep与动能的增加量△Ek近似相等，即可验证机械能守恒定律，实验中即使没有明显错误，也总能得到△Ep＞△Ek（选填“＞”“＜”或“=”），造成这种系统误差的原因是运动过程中受到阻力．

    分析 （1）根据实验的原理和操作中的注意事项确定不需要和错误的操作步骤．
    （2）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．
    （3）由于阻力的存在，实验中重力势能的减小量大于动能的增加量．

    解答 解：（1）实验中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，所以不需要用天平测量重物的质量，故C不需要．
    根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解研究点的瞬时速度，不能通过v2=2gh求解瞬时速度，否则运用机械能守恒验证机械能守恒，就没有意义了，故F错误．
    故选：CF．
    （2）B点的瞬时速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.5319-0.4119}{0.04}$m/s=3.0m/s，则动能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×1×9J=4.50J$．
    （3）由于运动过程中受到阻力作用，使得重力势能的减小量一部分转化为内能，实验中即使没有明显错误，也总能得到△Ep＞△Ek．
    故答案为：（1）CF，（2）4.50，（3）＞，运动过程中受到阻力．

    点评 解决本题的关键知道实验的原理以及操作中的注意事项，掌握纸带的处理方法，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出重力势能的减小量，计算时注意有效数字的保留，以及单位的换算．

    练习册系列答案
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