Question

4．在“驗證動能與重力熱能的轉(zhuǎn)化和守恒”的實驗中，有下述六個步驟：
A．將打點計時器豎直固定在鐵架臺上
B．接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落
C．取下紙帶，更換新紙帶（或?qū)⒓埫娣瓊�面），重新做實驗
D．將重物固定在紙帶的一端，讓紙帶穿過打點計時器，用手提著紙帶；
E．選擇一條紙帶，用刻度尺測出物體下落的高度h₁、h₂、h₃、…h(huán)_n．，計算出對應的即時速度v_n
F．分別計算出$\frac{1}{2}$mv_n²和mgh_n，比較其在誤差允許范圍內(nèi)是否相等
（1）以上實驗步驟按合理的操作步驟排序應是ADBCEF．
（2）$\frac{1}{2}$mv_n²總是＜mgh_n（填“＞”“=”或“＜”），原因是由于重物下落的過程中存在阻力．

Answer 1

分析 是重錘在下落時要受到阻力作用（對紙帶的摩擦力、空氣阻力），必須克服阻力做功，減小的重力勢能等于增加的動能加上克服阻力所做的功，因此重力勢能的減小量大于動能的增加量

解答 解：（1）實驗步驟為：將打點計時器豎直固定在鐵架臺上，將重物固定在紙帶的一端，讓紙帶穿過打點計時器，用手提著紙帶，接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落，取下紙帶，更換新紙帶（或?qū)⒓埫娣瓊�面），重新做實驗，選擇一條紙帶，用刻度尺測出物體下落的高度h₁、h₂、h₃、…h(huán)_n．，計算出對應的即時速度v_n，分別計算出$\frac{1}{2}$mv_n²和mgh_n，比較其在誤差允許范圍內(nèi)是否相等，故為ADBCEF．
（2）重錘減小的重力勢能略大于其增加的動能，其原因是重錘在下落時要受到阻力作用（對紙帶的摩擦力、空氣阻力），必須克服阻力做功，減小的重力勢能等于增加的動能加上克服阻力所做的功．
故答案為：（1）ADBCEF；（2）大于；  由于重物下落的過程中存在阻力

點評 該實驗通過比較△E_P和△E_K的大小關(guān)系從而進行驗證，我們科結(jié)合實驗原理記憶我們需要的實驗器材和注意事項．