1 . 实验装置探究重锤下落过程中动能与重力势能的转化问题。
   
①若图所示，一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点。分别测出若干连续打点A、B、C……与O点之间的距离、、……。
   
②已知打点计时器的打点周期为T，重锤质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测的、、，可得纸带从O点下落到B点的过程中，重锤增加的动能为__________，减小的重力势能为__________，在误差允许范围内重锤动能增加量__________重力势能减少量（填写“大于”、“等于”或“小于”）。
③取打下O点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能和重力势能，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示和，根据以上数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ。已求得图线Ⅰ斜率的绝对值，请计算图线Ⅱ的斜率__________（保留3位有效数字）。重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为__________（用和字母表示）。
   

2 . 某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.8m/s²，测得所用重物的质量为1.00kg。
(1)下列叙述正确的是________。
A．应该用天平称出重物的质量
B．可选用点迹清晰，第一、二两点间的距离接近2mm的纸带来处理数据
C．操作时应先松开纸带再通电
D．打点计时器应接在电压为4~6V的交流电源上
(2)实验中甲、乙、丙三学生分别用同一装置得到三条点迹清晰的纸带，量出各纸带上第一、二两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm、0.25cm，则可肯定______同学在操作上有错误，错误是________。
(3)若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O间的距离分别为15.55cm、19.20cm和23.23cm。则当打点计时器打点B时重物的瞬时速度v＝________m/s；重物由O到B过程中，重力势能减少了_______J，动能增加了________J（保留3位有效数字），根据所测量的数据，还可以求出重物实际下落的加速度为________m/s²，则重物在下落的过程中所受的阻力为________N。

3 . 某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律，实验装置如图所示。弹簧的劲度系数为，原长为，钩码的质量为。已知弹簧的弹性势能表达式为，其中为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为。
   
（1）在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为。接通打点计时器电源。从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图所示，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为，（在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出A点），且非常小。从打出A点到打出点时间内，钩码的机械能增加量为______，弹簧的弹性势能减少量为______。（结果用题中给出的字母表示）
（2）利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度的关系，如图所示。由图可知，随着增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，主要原因是______
   
A.纸带与打点计时器之间存在摩擦力
B.钩码和纸带运动速度增大，空气阻力变大
C.弹簧形变量越来大，使得弹性势能减少越来越快
D.此过程物块加速度变小，使得动能增加越来越慢

4 . 验证机械能守恒定律也可以有其他多种的实验设计。
方案一：甲同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律，细线的一端拴一个金属小球，另一端连接固定在天花板上的拉力传感器，传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力的大小。将小球拉至图示位置，由静止释放小球，发现细线拉力在小球摆动的过程中做周期性变化。

（1）若细线的长度远大于小球的直径，为了验证机械能守恒定律，该小组不需要测出的物理量是___________；（填入选项前的序号）
A．释放小球时细线与竖直方向的夹角α        
B．细线的长度L
C．小球的质量m
D．细线拉力的最大值F
E．当地的重力加速度g
（2）根据上述测量结果，小球动能的最大值的表达式为___________。
（3）小球从静止释放到最低点过程中， 满足机械能守恒的关系式为___________（用上述测定的物理量的符号表示）。
方案二：乙同学想用下图所示的装置验证机械能守恒定律。他将一条轻质细绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，b球的质量是a球的3倍，用手托住b球，a球静止于地面。当绳刚好被拉紧时，释放b球。他想仅利用刻度尺这一测量工具验证b球落地前瞬间两球的机械能之和与释放时相等。

（4）请写出他需要测量的物理量及其符号，以及这些物理量应满足的关系式____________。

5 . 某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”，如图（甲）所示。打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为。

（1）下面是他实验时的操作步骤：
A.按照图示的装置安装器件；
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C.用天平测量出重锤的质量；
D.先释放纸带，然后再接通电源；
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F.计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能；
G.改换纸带，重做几次。
其中不必要以及不恰当的步骤有______；

（2）若已知重物的质量为，按实验要求正确地选出纸带，用毫米刻度尺测量连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图（乙）所示，那么：从打下O点到打下计数点B的过程中重力势能的减少量_____J（保留3位有效数字）；而动能的增加量______J（保留3位有效数字）。实验发现二者并不完全相等，请指出一个可能的原因__________
（3）处理数据过程中，甲乙两位同学分别发现了一种计算B点对应时刻物体速度的新思路：
甲同学发现，图中的B是除起始点外打点计时器打下的第n个点。因此可以用从O点到B点的时间nT（T是打点计时器的打点周期）计算，即，再依此计算动能的增量。
乙同学认为，可以利用从O点到B点的距离计算，即，再依此计算动能的增量。
你认为，他们的新思路中(      )
A.只有甲同学的思路符合实验要求             B.只有乙同学的思路符合实验要求
C.两位同学的思路都符合实验要求               D.两位同学的思路都不符合实验要求
（4）重锤在下落的过程中，如果所受阻力均忽略不计，h代表下落的距离，v代表物体速率，代表动能，代表势能，E代表机械能，以水平桌面为参考面，下列图像可能正确的是_______

A.     B. C. D.

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，下落过程中小球的球心经过光电门 1 和光电门 2，光电计时器记录下小球通过光电门的时间 、 ，已知当地的重力加速度为 g。

（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 d=______mm。

（2）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量______（填选项序号）。
A.小球的质量 m
B.光电门 1 和光电门 2 之间的距离 h
C.小球从光电门 1 到光电门 2 下落的时间t
（3）小球通过光电门 1 时的瞬时速度v₁=______（用题中所给的物理量符号表示）
（4）保持光电门 1 位置不变，上下调节光电门 2，多次实验记录多组数据，作出h 变化的图像如图 3 所示，如果不考虑空气阻力，若该图线的斜率k₁=______（用题中所给的物理量符号表示），就可以验证小球下落过程中机械能守恒。

（5）考虑到实际存在空气阻力，设小球在下落过程中平均阻力大小为 f，根据实际数据绘出的随 h变化的图像的斜率为 k₂（k₂<k₁），则实验过程中所受的平均阻力 f 与小球重力mg的比值=________（用 k₂、k₁表示）。       
（6）实验中小钢球通过光电门的平均速度______（选填“大于”“小于”或“等于”）小钢球球心通过光电门时的瞬时速度。

8 . 某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中，提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在木板上下滑进行实验。
（1）小组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案。你认为该小组选择的方案是______（选填“甲”或“乙”）；
（2）若该小组采用图甲来验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的______；
A．动能变化量与重力势能变化量
B．速度变化量与重力势能变化量
C．速度变化量与高度变化量

（3）采用图甲进行实验，先接通电源，再释放重物，得到如图丙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为h_A、h_B、h_C（认为重物开始下落时计时器打O点）。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔE_p=______，动能增加量ΔE_k=______；

（4）采用图甲进行实验，大多数实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______；
A．利用公式计算重物速度                           B．利用公式计算重物速度
C．空气阻力和摩擦力的影响                                 D．没有采用多次实验取平均值的方法
（5）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。该同学的判断是否正确：______（选填“正确”或“不正确”）。

9 . 某实验小组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。

（1）下列说法中有利于减小实验误差的有___________；
A．必须精确测量出重物的质量            B．重物选用密度较大的铁锤
C．调节打点计时器两限位孔在同一竖直线上          D．先松开纸带，后接通电源
（2）甲同学利用上述装置按正确操作得到了一条如图乙所示的纸带（部分纸带未画出）。纸带上的各点均为连续的计时点，其中O点为打出的第一个点，打点周期为T，重力加速度为g。从纸带上直接测出计时点间的距离，利用下列测量值能验证机械能守恒定律的有___________；


A．OE和DF的长度        B．OA和AF的长度
C．OD和DG的长度       D．AC、BF和EG的长度
（3）乙同学取打下G点时重物的重力势能为零，利用测量数据计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能和重力势能，并以h为横轴、和为纵轴，分别绘出了如图丙所示的图线I和图线II，发现两图线的斜率绝对值近似相等，说明___________。

（4）在验证机械能守恒定律的实验中，使质量m=250g的重物拖着纸带自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点。选取一条符合实验要求的纸带如图所示，O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点，已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8m/s²，那么：


①计算B点瞬时速度时，甲同学用，乙同学用，丙同学用。其中所选择方法正确的是___________（选填“甲”、“乙”或“丙”）同学（x_OB与分别表示纸带上O、B和A、C之间的距离，n为从O到B之间的打点时间间隔数）。
②纸带下落的加速度为___________m/s²，下落过程中受到的阻力f=___________N。

10 . 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，下落过程中小球的球心经过光电门1和光电门2，光电计时器记录下小球通过光电门的时间、，已知当地的重力加速度为g。
（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d=___________mm。
（2）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量______（填选项序号）。
A．小球的质量m
B．光电门1和光电门2之间的距离h
C．小球从光电门1到光电门2下落的时间t

（3）小球通过光电门1时的瞬时速度_______（用题中所给的物理量符号表示）。
（4）保持光电门1位置不变，上下调节光电门2，多次实验记录多组数据，作出随h变化的图像如图3所示，如果不考虑空气阻力，若该图线的斜率_______，就可以验证小球下落过程中机械能守恒。
（5）考虑到实际存在空气阻力，设小球在下落过程中平均阻力大小为f，根据实际数据绘出的随h变化的图像的斜率为，则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力的比值_______（用k、表示）。