1 . 如甲图所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德（G•Atwood1746-1807）创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示．实验时，该同学进行了如下步骤：

①将质量均为M（A的含挡光片、B的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出A上挡光片中心到光电门中心的竖直距离h．
②在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为△t．
③测出挡光片的宽度d，计算物块速度v
④利用实验数据验证机械能守恒定律．
（1）步骤③中，计算物块速度v=______（用实验中字母表示），利用这种方法测量的速度总是比挡光片中心通过光电门中心的实际速度_________（选填“大”或“小”）．为使 v的测量值更加接近真实值，减小测量系统误差,可采用的最合理的方法是(          )
A.减小挡光片宽度d
B.增大挡光片中心到光电门中心的竖直距离h
C.将光电门记录挡光时间△t的精度设置得更高
D.将实验装置更换为纸带和打点计时器
（2）步骤④中，如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系为______（已知重力加速度g，用实验中字母表示）
（3）某次实验分析数据发现，系统重力势能减小量小于系统动能增加量，造成这个结果的原因可能是(        )
A.绳子、滑轮并非轻质而有一定质量
B.滑轮与绳子之间产生滑动摩擦
C.计算重力势能错误地将g的数值取做10m/s²
D.挂物块C时不慎使B具有向上的初 速度

2 . 小明利用图中的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。（已知当地重力加速度为）。
（1）实验中应选择密度大、体积小的物体作为重物，这样选择的目的是________（单选）。
   
A．减小空气阻力             B．减小空气阻力与重力的比值
（2）已知打点计时器所用的交流电频率为50Hz，实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图所示。把计时器打下的第一个点记做O点（重物速度记为0），另外选连续的4个点A、B、C、D作为测量点，测得A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.90cm、69.84cm、77.76cm、86.60cm。则打下B点时重物的速度为________m/s（结果保留3位有效数字）。
   
（3）在对图中的纸带进行数据处理时，发现从O点到B点的过程中动能的增加量略大于重力势能的减少量，造成这个结果的原因可能是________（单选）。
A．实验过程中存在各种阻力
B．打下O点时重物的速度略大于0
C．数据运算时重力加速度取
D．重物质量的测量值大于其真实值

3 . 实验测量、数据分析和误差分析是物理实验的重要环节
（1）实验测量。用螺旋测微器测量某金属丝的直径，示数如图1所示。则该金属丝的直径为 __________ mm。

（2）图2为“验证机械能守恒定律”的实验装置。实验中，先接通电源，再释放重物，得到图3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。

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O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量__________，动能变化量 ___________。
（3）误差分析。某同学用图所示的装置做“用单摆测量重力加速度”实验，他在某次实验时，测量50次全振动的时间t偏大，这一误差会导致重力加速度的测量结果比真实值偏大还是偏小 ______ ？请分析说明 ______ 。

6 . 某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。将刻度尺固定在铁架台的横杆上（刻度尺的零刻度线在上端），光电门固定在刻度尺的下端刻度为x₂的位置，接通光电门的电源，让一个高度为d的圆柱形重锤从光电门正上方刻度为x₁的位置由静止释放，重锤下落并穿过光电门，已知重锤下落的距离比重锤的高度大得多。

（1）某次实验中，测得重锤通过光电门时的遮光时间为，若重锤的质量用m表示，查得当地重力加速度为。则重锤由静止释放到穿过光电门的整个过程中重锤的动能增加量为_____，重锤的重力势能减小量为______。
（2）改变释放重锤时重锤与光电门间的距离x，多次进行实验，记录每次实验重锤通过光电门时的遮光时间，该同学想用图象处理数据，为使所得图象为一条直线，应作下列_____图象（填选项代号）。
A．          B．             C．　        D．
（3）若（2）问中所得图象斜率为k，可得当地重力加速度__________。将此测量值与比较，若偏差不大，亦可验证小球机械能守恒。
（4）本实验因下列原因产生的误差，属于系统误差的是_______。
A．刻度尺读数时出现的误差
B．用重锤通过光电门的平均速度代替重锤到达光电门处的瞬时速度产生的误差
C．小球下落过程受空气阻力影响产生的误差

7 . “枪支比动能e₀”是反映枪支威力的一个参数，已知式中E₀是子弹离开枪口时的动能，S是子弹的横截面积（若子弹是球形，则S是过球心的截面圆面积）．“J2136冲击摆实验器”是物理实验中的实验器材，可以用来测量弹簧枪的比动能e₀，如图甲所示，左侧是可以发射球形子弹的弹簧枪，中间立柱上悬挂小摆块，摆块一般用塑料制成，正对枪口处有一水平方向的锥形孔（使弹丸容易射入并与摆块结合为一体）．摆块摆动的最大角θ可由刻度盘读出．（重力加速度大小为g）．

（1）用游标卡尺测量子弹直径，测量结果如图乙所示，子弹的直径d=___________mm．
（2）实验开始之前，必须测量的物理量为子弹直径d以及___________和_________．（写出物理量及其表示字母）
（3）实验步骤如下：
①将冲击摆实验器放在桌上，调节底座上的调平螺丝，使底座水平；
②再调节支架上端的调节螺丝，改变悬线的长度，使摆块的孔洞跟枪口正对，并且使摆块右侧与0刻度对齐；
③此时用刻度尺测量出摆长L；
④扣动弹簧枪扳机，打出子弹，记录下摆块的最大摆角；
⑤多次重复实验，计算出摆块最大摆角的平均θ；
⑥处理实验数据，得出实验结论．
（4）子弹的发射速度为v₀=___________，弹簧枪的比动能为e₀=____________．（用已知量和测量量的字母表示）
（5）由于存在系统误差，使得测量值__________（选填“大于”“小于“或“等于”）理论值．

8 . 某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失，设计了如图所示的装置，实验过程如下：

（1）让小球从某一高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门。
（2）用螺旋测微器测量小球的直径，小球直径为d。
（3）测量时，应________（选填“A”或“B”，其中A为“先释放小球，后接通数字计时器”，B为“先接通数字计时器，后释放小球”）。记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间和。
（4）计算小球通过光电门的速度，已知小球的质量为m，可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失_______（用字母m、d、和表示）。
（5）因空气阻力导致测量测量值________（填“大于”或“小于”）真实值。

10 . phyphox app是一款用途广泛的传感器手机软件。某同学使用手机下载phyphox app后设计了一套实验装置用来验证机械能守恒定律。实验过程如下：

（1）一钢尺伸出水平桌面少许，将质量为m=60g的小钢球放在钢尺末端；
（2）用刻度尺测量钢尺上表面与水平地板间的高度h=100.00cm；
（3）打开手机中的声音“振幅”（声音传感器）app；
（4）迅速敲击钢尺侧面，让小钢球自由下落。手机中的传感器记录下声音振幅随时间变化的曲线，如图所示，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应小钢球离开钢尺时刻和落地时刻。测得这两个尖峰的时间间隔为t=0.46s。
（5）当地重力加速度g取9.8m/s²，则下落过程中，重力势能减小量______J，动能增加量______J。据此可以得到实验结论：在误差允许的范围内，小钢球自由下落过程中机械能守恒。（结果均保留3位有效数字）

（6）敲击钢尺侧面时若导致小钢球获得了一个竖直向上的未被察觉的小速度，此时小球动能增加量的测量值与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相同”）。