2 . 在验证机械能守恒定律的实验中，某同学采用如下图装置，绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重物和，在下面再挂钩码。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。

   

（1）如图所示，在重物下方固定打点计时器，用纸带连接，测量的运动情况。下列操作过程正确的是______________；
A.固定打点计时器时应将复写纸定位轴置于系重物的细线的正下方
B.安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直线上
C.接通电源前让重物尽量靠近打点计时器
D.应选取最初第1、2两点间距离接近2mm的纸带
（2）某次实验结束后，打出的纸带的一部分如图所示，、、为三个相邻计时点。则打下点时重锤的速度________m/s；（结果保留三位有效数字）

   

（3）如果本实验室电源频率大于50Hz，则瞬时速度的测量值__________（选填“偏大”或“偏小”）；
（4）已知重物和的质量均为，钩码的质量为，某次实验中从纸带上测量重物由静止上升高度为时对应计时点的速度为，取重力加速度为，则验证系统机械能守恒定律的表达式是_________；
（5）为了测定当地的重力加速度，改变钩码的质量，测得多组和对应的加速度，作出图像如图所示，图线与纵轴截距为，则当地的重力加速度为__________。

   

3 . 阿特伍德机的示意图如图所示，物块A（左侧固定有挡光片）与物块B用轻绳连接后，跨放在定滑轮上，某同学经过思考决定先利用该装置来验证机械能守恒定律。

（1）他先用螺旋测微器测得挡光片的宽度d，读数为_________mm。然后用托盘天平测量物块A（含挡光片）与物块B的质量分别为m_A和m_B（已知当地的重力加速度大小为g）
（2）他先用手让A和B两物体如图静止在空中，松手后B下降，A上升。A上升h高度时与光电门传感器相连的数字计时器记录下挡光片过光电门的挡光时间，该同学只要验证表达式____________成立，则证明系统机械能守恒。（用（1）（2）中所给物理量符号表示）。
（3）做完上述实验后该同学想利用上述装置验证动量守恒定律。先利用黏性极好的橡皮泥（作为配重）使物块A（含挡光片）与物块B的质量相等。
（4）接着该同学让粘上橡皮泥后的物块A（含挡光片）放在桌面上处于静止状态，物块B悬吊在空中静止，之后将物块B从静止位置沿竖直方向提升H后由静止释放，一段时间后与光电门传感器相连的数字计时器记录下挡光片挡光的时间为t，已知当地的重力加速度大小为g，则轻绳绷紧前瞬间物块B的速度大小为
_________（用（4）中所给物理量符号表示）。
（5）实验中使物块A（含挡光片）粘上橡皮泥与物块B的质量相等的目的是轻绳绷紧后，粘上橡皮泥后的物块A（含挡光片）与物块B一起做_________（填“匀加速”、“匀速”或“匀减速”）运动。该同学需要验证轻绳绷紧过程中动量守恒的表达式为__________（用题中所给物理量符号表示）。

4 . 利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，A为装有挡光片的钩码，总质量为M，轻绳一端与A相连，另一端跨过轻质定滑轮与质量为m的重物B相连。实验过程如下：用游标卡尺测出挡光片的宽度为d；先用力拉住B，保持A、B静止，测出A下端到光电门的距离为；然后由静止释放B，A下落过程中挡光片经过光电门，测出挡光时间为t。已知重力加速度为g。
   
（1）为了能完成上述实验，M________m（填“>”“=”或“<”）；
（2）挡光片经过光电门的速度大小为________；
（3）在A从静止开始下落h的过程中，验证以A、B和地球所组成的系统机械能守恒的表达式为________（用题中所给物理量的符号表示）；
（4）某次实验中用游标卡尺测出挡光片的宽度，结果如图所示，则挡光片的宽度为________mm；
   
（5）挡光片经过光电门的速度与钩码A下落h时的瞬时速度间存在一个差值，为减小这个差值，可采取的措施是________；
（6）用本实验装置还可以测量当地的重力加速度g，则测量值________真实值（填“大于”“等于”或“小于”）。

5 . 如图所示，某同学利用水平桌面上的气垫导轨和数字计时器，探究滑块沿气垫导轨下滑过程中机械能是否守恒。气垫导轨上有很多小孔，气泵送来的压缩空气从小孔喷出，使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气层，滑块运动时阻力近似为零。
   
（1）实验时，气垫导轨的b端需用垫片垫高。用50分度游标卡尺测量某块垫片的厚度，标尺位置如图所示，其读数为__________mm。
   
（2）设实验测得垫片的总高度为h，遮光条的有效宽度为d，单脚螺丝到双脚螺丝连线的距离为L，滑块经过光电门1和光电门2时的遮光时间分别为和，则还需要测量的物理量是__________（写出物理量的符号并说明），实验需要验证的关系式是__________（用题中和所测物理量字母表示）。
（3）数据处理时发现重力势能减小量小于动能增加量，造成的原因可能______。
A．滑块释放位置不够高
B．充气泵的气流较小，滑块与导轨存在较大摩擦
C．导轨被垫高之前没有将导轨调节水平，被垫高的一端偏高
（4）光电门计时器的计时原理：光电门中的光敏元件接收到的光线是直径约的圆柱型光束，只要遮光条前沿挡住90％的光照就能使光控信号u上跳为H，只要后沿让光照恢复达到70％就能使光控信号u下跳为L。计时器可以设置两种计时模式：①记录前沿挡光与后沿复光信号之间的时间；②记录2次前沿挡光信号之间的时间。根据以上信息，下列哪种型号的遮光条测量速度的误差最小______（填“甲”“乙”或“丙”）。
   

6 . 如图所示，气垫导轨上质量为M的滑块通过轻质细绳绕过滑轮与质量为m的钩码相连，绳子的悬挂点与拉力传感器相连，滑块上遮光条宽度为d、实验时，滑块由静止释放，测得遮光条通过光电门的时间为，拉力传感器的读数为F。不计滑轮轴、滑轮与轻质细绳之间的摩擦。
   
（1）用游标卡尺测量遮光条宽度，其读数为___________cm。
   
（2）甲同学用该装置探究“加速度与合外力的关系”，实验中为减小误差，下列说法正确的是___________。
A.调节气垫导轨水平
B.钩码的质量要远小于小车质量
C.遮光条宽度适当小一些
D.动滑轮的质量尽可能小一些
（3）乙同学用该装置“探究绳子拉力对滑块做功与滑块动能变化的关系”，实验时记录滑块的初位置与光电门的距离L及挡光条通过光电门的时间，测得多组L和值。应用图像法处理数据时，为了获得线性图像应作___________图像（选填“、或），该图像的斜率___________。
（4）丙同学用上述装置研究系统（含滑块、钩码）机械能守恒，设滑块由静止开始的释放点与光电门的距离为L、挡光条通过光电门的时间为，则满足关系式___________（用已知量符号表示）时，运动过程中系统机械能守恒。

7 . 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）。
   

8 . 利用如图甲所示的装置研究均匀规则定滑轮的转动动能。一根足够长的轻细绳一端缠绕在滑轮边缘，另一端与质量为2m、带有挡光条的小物体A连接，A放光滑的倾斜轨道上，A与滑轮之间的绳与斜轨平行，距顶端L处有一光电门。将A从斜面顶端由静止释放，测得A通过光电门处的速度v。采用半径均为R但质量M不同的定滑轮进行多次试验，测得多组数据如下表所示。L、g、m、R为已知量，不计滑轮转轴处摩擦，绳与滑轮不打滑。
数据记录表

滑轮质量M	m	0.8m	0.6m	0.4m	0.2m

   
（1）若A上的挡光条宽为d，经过光电门时的挡光时间为，则A通过光电门处的速度______。
（2）根据表格中数据，在图乙坐标系中作出图像______。
（3）上述图像的纵截距表示了当滑轮的质量时，A物体通过光电门的速度平方的倒数，由此可求得斜轨倾角为______。
（4）利用表中的第1组数据，可以推出质量m的滑轮以角速度转动时其转动的动能______。（用m、R、表示）

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。