為驗(yàn)證機(jī)械能守恒,某同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)如下:該同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的頻率為50Hz的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
①他進(jìn)行了下面幾個操作步驟:
A.按照圖a示安裝器件;
B.將打點(diǎn)計時器接到電源的“直流輸出”上;
C.用天平測出重錘的質(zhì)量;
D.先接通電源,后釋放紙帶,打出一條紙帶;
E.測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離;
F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能.
其中沒有必要進(jìn)行的步驟是,操作不當(dāng)?shù)牟襟E是.
②設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為T、重力加速度為g.圖b是實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶,A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點(diǎn).根據(jù)測得的s1、s2、s3、s4寫出重物由B點(diǎn)到D點(diǎn)勢能減少量的表達(dá)式,動能增量的表達(dá)式.由于重錘下落時要克服阻力做功,所以該實(shí)驗(yàn)的動能增量總是(填“大于”、“等于”或“小于”)重力勢能的減小量.
③該同學(xué)根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v,量出下落距離h,并以 縱軸、以h為橫軸畫出圖象,應(yīng)是圖中的.