Question

5．在“验证机械能守恒”的实验中，有下述A至F六个步骤：
A．将打点计时器竖直固定在铁架台上
B．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落
C．取下纸带，更换新纸带，重新做实验
D．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带，让重物靠近打点计时器
E．选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h₁、h₂、h₃、…h_n，计算出对应瞬时速度v₁、v₂、v₃…v_n
F．分别计算出$\frac{1}{2}$mv_n²和mgh_n在误差范围内是否相等．
（1）以上实验步骤按合理的操作步骤排序应是ADBCEF．
（2）计算表明，总是$\frac{1}{2}$mv_n²＜mgh_n （填“＞”“=”或“＜”），原因是克服阻力做功．
（3）实验操作正确，能得出实验结论在误差允许范围内，减小的重力势能等于增大的动能，即机械能守恒．

Answer 1

分析 按照组装器材、进行实验、数据处理的顺序排列实验的操作步骤．抓住重锤下落的过程中受到阻力作用，分析动能的增加量和重力势能的减小量关系．

解答 解：（1）实验时先组装器材，顺序为：AD，然后进行实验，顺序为：BC，最后数据处理，顺序为：EF，所以最终顺序为：ADBCEF．
（2）计算表明，动能的增加量小于重力势能的减小量，原因是阻力的存在，克服阻力做功．
（3）实验的结论是在误差允许范围内，减小的重力势能等于增大的动能，即机械能守恒．
故答案为：（1）ADBCEF；（2）＜，克服阻力做功；（3）在误差允许范围内，减小的重力势能等于增大的动能，即机械能守恒

点评 对于每个实验都要从实验原理、步骤、误差分析等方面去学习和理解，尤其是实验原理的理解是最重要的，这是解答实验的前提．