1 . 某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”，装置如图甲所示。打点计时器所用电源频率为 50Hz。
（1）图甲中用的是电火花打点计时器，应选择电压为_______V 的交流电源。
（2）重锤由静止释放，O是打下的第一个点。按实验要求正确地选出纸带，用刻度尺测量连续三点A、B、C到O点的距离，如图乙所示，若重锤的质量 查表可知当地的重力加速度 则从打下O 点到打下计数点 B 的过程中重力势能的减少量ΔE_p=___J， 动能的增加量 _______J（计算结果均保留三位有效数字）。结果发现ΔE_p略大于ΔEₖ， 可能是由于_______________。
（3）用h代表重锤下落的距离，重锤的动能Eₖ随着 h变化的图线如图丙所示，如果重锤所受阻力恒定， 已知图线的斜率为k，那么重锤受到的阻力大小为_______（用题中给出的字母表示） 。

3 . 某实验小组利用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律。A、B是两个相同的小物块，用天平测得其质量均为m，C是内部装有砝码的托盘，其总质量为M，A、B间用轻弹簧拴接，B、C间用轻质细绳相连。物块A静止放置在一压力传感器上，C的正下方放置一测速仪该测速仪能测出C的速率，压力传感器与测速仪相连，对应数据可对外向计算机中输出。整个实验过程中弹簧均处于弹性限度内，弹簧的弹性势能只与弹簧本身及形变量有关，当地的重力加速度为g。

（1）开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零。现自由释放C，当C向下运动到某一位置时，压力传感器示数为零，测速仪显示的对应速率为v。其中M和m大小关系应满足M_______m（选填“小于”、“等于”或“大于”），才能实现上述过程。
（2）M、m质量不变，增加C中砝码的个数，即增大托盘和砝码的总质量M重复步骤，当压力传感器示数再次为零时，B上升的高度与前一次相比将_______（选填“增加”、“减少”或“不变”）。
（3）重复上述操作，得到多组不同M下对应的v。根据所测数据，为更直观地验证机械能守恒定律，作出图线如图乙所示，图线在纵轴上的截距为b，则弹簧的劲度系数k=_______（用题目中的已知量表示）。

4 . 用如图所示装置验证机械能守恒定律。

(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含夹子）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还需要使用的一组器材是____________。
A.直流电源、天平（含砝码）
B.直流电源、刻度尺
C.交流电源、天平（含砝码）
D.交流电源、刻度尺
(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的5个点A、B、C、D、E，测得C、D、E三个点到起始点O的距离分别为h_C、h_D、h_E。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，则从打下O点到打下D点的过程中，重物的重力势能减少量为___________，动能增加量为____________。（用上述测量量和已知量的符号表示）

(3)对于上述实验，有的同学提出研究的运动过程的起点必须选择在O点，你同意这种看法吗？如果同意请你说明理由；如果不同意，请你给出当起点不在O点时，实验中验证机械能守恒的方法__________。
(4)机械能包括动能、重力势能和弹性势能，为了在三种能量相互转化的情况下再次验证机械能守恒定律，实验小组设计了如图所示的实验装置。力传感器一端固定在铁架台的横梁上，另一端与轻弹簧相连，轻弹簧下端悬挂着下表面水平的重物，在重物正下方放置着上表面水平的运动传感器，两个传感器再通过数据采集器和电脑相连（图未画出）。实验过程中保持铁架台固定，弹簧始终在弹性限度内，重物只在竖直方向上下运动，没有转动。他们首先用天平测得重物的质量为m，然后：

①用运动传感器实时记录重物的速度继而得到重物的动能E_k；
②选择运动传感器的上表面所在位置为重力势能零点，用运动传感器实时记录重物下表面与运动传感器上表面的距离，继而得到重物的重力势能E_p；
③将弹簧原长时重物下表面到运动传感器上表面间的距离，与物体运动过程中这两个表面间的实时距离之差作为弹簧形变量，结合力传感器测得的弹力大小F，通过计算得到了弹簧在每个时刻的弹性势能E_弹。
分析上述三种能量之和E随时间的变化情况，如果在误差允许的范围内，E随时间保持不变，则可认为重物（包括地球）和弹簧组成的系统机械能守恒。
已知实验得到的F-t图像如图所示，则如图所示的图像中可能正确的是_______。

A. B.
C. D.

5 . 某学习小组利用如图1所示的装置验证机械能守恒


(1)下列实验器材中，不必要的是_____ ；
A.刻度尺             B.交流电源                    C.秒表
(2)实验中，小白先接通电源，再释放重物，得到如图2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0的距离分别为h_A、h_B、h_C。已知当地重力加速度为g。打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打0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=_________；
(3)小白同学通过比较得到，在误差允许范围内ΔE_p与ΔE_k近似相等他又在纸带选取多个计数点。测量它们到起始点0的距离；计算出各计数点对应的速度v，画出v²—h图像，则该图像斜率的物理意义是_________；
(4)小白同学又从纸带上读出计数点B到起始点O的时间t，根据v=gt，计算出动能的变化ΔE_k＇，则ΔE_k＇、ΔE_p、ΔE_k的大小关系是__________。
A. ΔE_p>ΔE_k>ΔE_k＇
B. ΔE_p>ΔE_k＇>ΔE_k
C. ΔE_k>ΔE_p>ΔE_k＇
D. ΔE_k＇>ΔE_p>ΔE_k

6 . 实验中挂钩位置可认为不变，利用力传感器和单摆小球来验证机械能守恒。
（1）用游标卡尺测出小铁球直径结果如图乙所示。则其直径D=________cm。
（2）①如图甲所示，固定力传感器M
②取一根不可伸长的细线，一端连接（1）中的小铁球，另一端穿过固定的光滑小圆环O，并固定在传感器的挂钩上（小圆环刚好够一根细线通过）

③将小铁球自由悬挂并处于静止状态，从计算机中得到拉力随时间变化的关系如图丁所示。

（i）为验证小铁球在最高点A和最低处的机械能是否相等，则_____________。
A．必须要测出小铁球的直径D
B．必须要测出小铁球的质量m
C．必须要测出细线离开竖直方向的最大偏角θ
D．必须要知道图丙、丁中F₀，F₁，F₂的大小及当地重力加速度g
E．必须要知道图丙、丁中F₀，F₁，F₂的大小
（ii）若已经通过实验测得了（i）中所需的物理量，则为了验证小铁球在最高点B和最低点处的机械能是否相等，只需验证等式_____________________________是否成立即可。（用题中所测得的物理量符号表示）

7 . 某同学利用图示装置，验证以下两个规律：

①两物块通过不可伸长的细绳相连接，沿绳方向分速度大小相等；
②系统机械能守恒。
   P、Q、R是三个完全相同的物块，P、Q用细绳连接，放在水平气垫导轨上。物块R与轻质滑轮连接，放在细绳正中间，三个光电门分别放置于a、b、c处，调整三个光电门的位置，能实现同时遮光。最初细线水平，现将三个物块由静止释放。（忽略R上的挡光片到轻质滑轮间的距离）
（1）为了能完成实验目的，除了记录P、Q、R三个遮光片的遮光时间t₁、t₂、t₃外，还必需测量的物理量有__________；
A．P、Q、R的质量M                           B．两个定滑轮间的距离d
C．R的遮光片到c的距离H D．遮光片的宽度x
（2）根据装置可以分析出P、Q的速度大小相等，则验证表达式为_______________；
（3）若要验证物块R沿绳方向分速度与物块P速度大小相等，则验证表达式为_______________；
（4）若已知当地重力加速度g，则验证系统机械能守恒的表达式为_________________________。

8 . 某同学利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律．他在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示．把打下的第一点记作0，从0点后某个点开始，依次为1、2、3…，分别测出各个计时点到0的距离，已标在图乙中，已知打点计时器打点周期T=0.02s，当地重力加速度大小g=9.80m/s²，回答下列问题．

(1)通过该纸带上的数据，可得出重物下落的加速度a=__________m/s²．(结果保留三位有效数字)
(2)若重物的质量为0.5kg，从开始下落到打图中计时点4时，重物的机械能损失为___J．(结果保留两位有效数字)
(3)在处理纸带时，测出各点的速度v后，描绘v²—h(各点到0点的距离)图像如图丙所示，若选取的重物质量较大而密度不是很大，所受空气阻力会随重物的速度增大而明显增大，则v²—h图像可能是A、B、C中的___________．

9 . 图甲所示为实验小组的同学设计的验证机械能守恒定律的实验装置．伸长可忽略的细线一端固定于铁架台上O点，另一端系一小钢球．在O点正下方P点处固定一枚锋利的刀片，刀片的刀刃与悬线的摆动方向斜交，因而能将下摆的细线瞬间割断，使下摆的小球水平抛出．Q点为小球竖直悬挂时上端点的位置，O′点是O点在地面上的竖直投影点，S为小球落地点．实验时，将小球拉至与O点等高处由静止开始释放，然后进行相关测量后计算验证．完成以下填空：

（1）用游标卡尺测量钢球直径如图乙所示，钢球直径d＝_________mm；
（2）测得细线O点到Q点的长度为l，O′Q间高度为h，O′S间距离为x．本实验所需验证的表达式为________________；
（3）本实验造成误差的原因众多，试任意说出一个除空气阻力外的其他原因：_____________；
（4）有同学说，为减小空气阻力的影响，所选钢球应尽量小．对他的说法，请简要说出你的观点：____________________________．

10 . “用自由落体法验证机械能守恒定律”，器材安装如图所示．


(1)请指出图中的错误及不妥之处(至少写出两处)：
①_________________________________________.
②_________________________________________.
(2)改进实验中错误及不妥之处后，打出如图所示的一条纸带．已知打点计时器频率为50 Hz，根据纸带所给数据，打C点时重物的速度为________m/s(计算结果保留2位有效数字)．
(3)某同学选用两个形状相同质量不同的重物a和b进行实验测得几组数据，画出-h的图象如图丙所示，求出图线的斜率k，由图象可知a的质量m₁__________(填“大于”或“小于”)b的质量m₂.
(4)通过分析发现造成k₂值偏小的原因是实验过程中存在各种阻力，已知实验所用重物的质量m₂＝0.052 kg，当地重力加速度g取9.78 m/s²，求出重物所受的平均阻力F_f＝________N．(计算结果保留2位有效数字)