4 . 某同学设计了如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。左侧铁架台的横杆上固定一拉力传感器，将小球（可视为质点）用不可伸长的细线悬挂在传感器上。右侧有两个竖直杆固定在底座上，杆上分别装有刻度尺和激光笔，激光笔保持水平。实验步骤如下：

①使小球自由静止在最低点，记录此时拉力传感器的示数；
②借助激光束调节刻度尺的零刻线与小球相平；
③借助激光笔测出悬点O与之间的高度差L；
④将激光笔向下移动到某位置，读出此时激光束与高度差h，并记为。把小球拉至该高度处（并使细线处于伸直状态），由静止释放小球，读出小球下摆过程中拉力传感器最大示数F，并记为；
⑤改变激光笔的高度重复步骤④，实验过程中h均小于L；
⑥测出多组F和h的数据，在坐标纸上做出图像如图乙所示。
(1)由题中信息可知，小球从高处摆到最低点的过程中重力势能的减少量为_____________，小球动能的增加量为_____________。（用题中所给物理量符号表示）
(2)测得图像的斜率为k，如果该过程满足机械能守恒定律，则_____________。（用题中所给物理量符号表示）

5 . 如图甲所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律，劲度系数为k的弹簧上端固定在铁架台横梁上，下端连接一枚固定有挡光片的钢球。用手拖住钢球，使弹簧刚好处于原长，此时钢球处于点；撤去手的作用力，钢球静止时处于点。在钢球的下方放置光电门A和光电门B，调整它们的位置，使得钢球由静止释放后能够通过两个光电门。测得钢球和挡光片总质量为m，、两点间的距离为，光电门A、B与点之间的距离分别为和，已知重力加速度大小为g。

(1)用螺旋测微器测量光电门挡光片宽度d如图乙所示，则______mm。
(2)实验过程中测得挡光片经过光电门A、B时的挡光时间分别为、，则钢球经过光电门A时的动能为_____（用所测量物理量的字母表示）；若则表明钢球从A到B过程中，重力势能的减少量_____（选填“大于”“小于”或“等于”）弹簧弹性势能的增加量。
(3)钢球从光电门A运动到光电门B的过程中，由于弹簧弹力与伸长量成正比，可用平均力计算克服弹力所做的功，进而得到弹簧弹性势能的增加量______（用所测量物理量的字母表示），根据实验数据得出钢球机械能的减少量，比较和，若两者在误差范围内近似相等，则钢球和弹簧组成的系统机械能守恒。

7 . 在“验证机械能守恒定律”的实验中，小明同学利用传感器设计实验：如图，将质量为m直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放，小球正下方固定一台红外线计时器，能自动记录小球挡住红外线的时间t，改变小球下落高度h，进行多次重复实验。此方案验证机械能守恒定律方便快捷。

（1）为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图像________；
A.图像               B.图像             C.图像               D. 图像
（2）若（1）问中的图像斜率为k，则当地的重力加速度为__________（用d、k表示，忽略空气阻力）。

8 . 某实验小组设计实验验证机械能守恒，实验装置示意图如图所示，在铁架台铁夹上固定好一个力传感器，一根不可伸长的细线上端连接在力传感器上，下端系在小球上，把小球拉离平衡位置一个角度，由静止释放小球，力传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力大小，记下力传感器的最大示数F。

（1）为完成实验，测量小球自由静止时力传感器的示数，释放小球时的位置与自由静止位置的高度差h，还需测量的物理量有___________。（填正确答案标号）
A.小球质量m       B.小球下落至平衡位置的时间t       C.摆长l
（2）需要验证机械能守恒的表达式为_____________。（用已知和测量物理量的符号表示）

10 . 要验证机械能守恒定律，小王同学设计了如图甲所示的装置，光电门1、2水平固定在铁架台上，两光电门分别与两数字计时器连接。当地的重力加速度为g。

（1）实验前选用游标卡尺测量小球的直径d，测量结果如图乙所示，则d=___________cm。
（2）让小球从光电门1正上方某处由静止释放，记录小球通过光电门1、光电门2的时间t₁、t₂，要验证机械能守恒定律，还需要测量___________（写出物理量名称及符号）。
（3）多次改变小球在光电门1上方释放的位置，测出多组t₁、t₂，作出（纵轴）与（横轴）的关系图像，如果图像是一条倾斜直线，且与纵轴的截距为___________（用测量的物理量符号表示），则机械能守恒定律得到验证。