1 . 某同学利用倾斜气垫导轨做验证机械能守恒定律的实验,实验装置如图所示。其主要实验步骤如下：
   
a.测量挡光条的宽度l；
b.读出导轨标尺的总长l₀，并用刻度尺测出导轨标尺在竖直方向的高度h₀；
c.读出滑块释放处挡光条与光电门中心之间的距离s；
d.由静止释放滑块，从数字计时器（图中未画出）上读出挡光条通过光电门所用的时间t。
回答下列问题：
   
（1）________（选填“有”或“没有”）必要用天平称出滑块和挡光条的总质量m。
（2）多次改变光电门位置，即改变距离s，重复上述实验，作出随s的变化图像，如图所示，当已知量t₀、s₀、l、l₀、h₀和当地重力加速度g满足表达式=______时，可判断滑块下滑过程中机械能守恒。

2 . 如图1所示是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。所用的打点计时器连接频率为的交流电。

（1）甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，然后连续打出7个点依次标为A、B、C、D、E、F、G，已知重锤的质量为，已知当地的重力加速度大小，从起点O到打下计数点F的过程中，重物重力势能的减少量________J，重物的动能增加量________J。（结果保留三位有效数字）；
（2）通过正确处理纸带，经过计算发现：重物重力势能的减少量一般会略大于重物动能的增加量，其主要原因是________。

3 . 某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律。一倾斜导轨与水平桌面的夹角为，导轨底端P点有一带挡光片的滑块，滑块和挡光片的总质量为M，挡光片的宽度为b，滑块与沙桶由跨过轻质光滑定滑轮的细绳相连，滑块与导轨间的摩擦可忽略，导轨上的Q点处固定一个光电门。挡光片到光电门的距离为d，重力加速度为g。
（1）实验时，该同学进行了如下操作：
①调节细沙的质量，使滑块和沙桶恰好处于静止状态，则沙桶和细沙的总质量为_____；（用已知物理量和字母表示）
②在沙桶中再加入质量为Δm的细沙，让滑块从P点由静止开始运动，已知光电门记录挡光片挡光的时间为Δt，则滑块通过Q点时的瞬时速度为_____。（用已知物理量和字母表示）
（2）在滑块从P点运动到Q点的过程中，滑块的机械能增加量ΔE₁=_____；沙桶和细沙的机械能减少量ΔE₂=_____（均用已知物理量和字母表示）；若在误差允许的范围内，ΔE₁_____ΔE₂（填“大于”“小于”或“等于”），则机械能守恒定律得到验证。

4 . 如图所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律，弹簧上端连接一个力传感器，力传感器固定在铁架台横梁上，弹簧下端连接一枚钢球。钢球上固定一个挡光片，钢球和挡光片总质量为m。调整两个光电门的位置，使得钢球由静止释放后能够通过光电门A和光电门B。测出光电门A、B与弹簧自然状态时最下端距离分别为、，重力加速度g。

（1）用螺旋测微器测量光电门挡光片厚度如图所示，则光电门挡光片厚度________．

（2）实验过程中测得遮光片经过光电门A、B时力传感器的读数分别为、，遮光片经过光电门A、B时的挡光时间分别为、，若则表明小球从A到B过程动能________（填“增加”或“减少”）
（3）小球从光电门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________；然后根据实验数据得出小球机械能减少量，比较W和，若两者在误差范围内近似相等，则小球和弹簧组成的系统机械能守恒。

5 . 某实验小组用落体法验证机械能守恒定律，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。
（1）本实验中，不同组学生在操作过程中出现如图的四种情况，其中操作正确的是_______（填序号）。

（2）进行正确操作后，打下的纸带如图所示，在选定的纸带上依次取计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，那么纸带的________（填“左”或“右”）端与重锤相连。设重锤质量为m，根据测得的、、、，在打B点到D点的过程中，重锤动能增加量的表达式为________。

（3）换用两个质量分别为、的重物分别进行实验，多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的图像如图所示。对比图像分析正确的是________（填序号）。
A.阻力可能为零       B.阻力不可能为零       C.可能等于       D.一定小于

6 . 某实验小组用打点计时器验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带由静止开始下落。

（1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是______。
A．重物选用质量和密度较大的金属锤
B．两限位孔在同一竖直面内上下对正
C．精确测量出重物的质量
D．用手托稳重物，接通电源后，再释放重物
（2）实验中得到一条点迹清晰的完整纸带如图所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出这三个点到O点的距离h_A、h_B和hc的值。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为，计算结果保留两位有效数字。打点计时器打B点时，重物速度的大小v_B=______m/s。从纸带上打出O点到B点的过程中，重物减少的重力势能，与增加的动能△Eₖ的大小关系是ΔE_p______ΔE_k（“>”“=”“<”），由公式可知其相对误差为______。
为了进一步提高实验精度，该实验小组改用光电计时器验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。让钢球吸附器吸附小钢球并测量小钢球中部到光电门的高度h。小钢球由静止释放，记录小钢球通过光电门所用的时间t；改变光电门的位置，重复实验，记录多组关于h、t的数据。

（3）小钢球直径d为_____cm
（4）为验证机械能守恒，要验证的表达式为_____（已知h，t，d及当地重力加速度g）

7 . 某同学设计出如图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落，下落过程中小球经过光电门1和光电门2，光电计时器记录下小球先后通过光电门的时间分别为、，已知当地的重力加速度为。

（1）该同学先用螺旋测微器测出小球的直径如图2所示，则其直径______mm。

（2）小球通过光电门1时的速度______（用题中所给字母表示）。

（3）保持光电门1到光电门2的高度差不变，调整电磁铁的位置，使小球从光电门1上方不同高度处释放，多次实验记录多组数据后，以为纵轴，以为横轴作出相应的图像，则该图像的斜率______。如果不考虑空气阻力，当纵截距______（用题中所给字母表示）时，就可以验证小球下落过程中机械能守恒。

（4）考虑实际存在空气阻力，设小球在下落过程中空气阻力大小恒为，根据实际数据绘出第（3）问中的图像，得到该图像的纵截距为，则实验过程中所受的阻力与小球重力的比值______（用、表示）。

8 . （1）某研究性学习小组设计了如图甲所示装置来验证机械能守恒定律。重物A、B用绕过光滑定滑轮的轻绳连接，重物A的质量为M，重物B质量未知。重物A上装有质量不计的遮光片，在重物B的一边放有6个质量均为m的槽码，此时松手，A、B刚好平衡且保持静止。竖直标尺下端固定有光电门。托住重物A，先记下遮光片在标尺上对准的位置O，再将重物B上面的槽码移动一个放在重物A上面。由O点静止释放A，记录遮光片通过光电门的遮光时间t，用游标卡尺测量遮光条的宽度d，结果如图乙所示，由此读出__________mm，遮光片挡光时重物A的速度为__________（用字母表示）。

（2）再将重物B上面的槽码逐个移动到A上。每移动一个槽码，就由O点静止释放重物A，重复（1）实验步骤，最终又记录五组遮光片遮光时间t，分别对应A上的槽码个数n=2，3，4，5，6时的情况。通过标尺测出O点离光电门的距离h，当地重力加速度为g。以为纵轴，以__________（填n或或）为横轴，如果图像是斜率等于__________（用题中所给的物理量符号表示）且过原点的直线，则可以得出系统的机械守恒。

10 . 用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”，测得重物的质量为，打点计时器所用电源的频率为，当地重力加速度大小为，图乙是本实验获取的一条纸带。打点计时器的打点周期为______s，重物从O点运动到A点的过程中，重力势能的减少量为______J（保留三位有效数字）。