1 . 如图甲所示是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。（g取）

（1）选出一条点迹清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以频率为50Hz的交变电流。用分度值为1mm的刻度尺测得，，，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1.00kg。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了________J；此时重锤的速度________m/s，此时重锤的动能比开始下落时增加了________J。（结果均保留三位有效数字）
（2）某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线，图线的斜率近似等于________（单位为国际单位制单位）
A.20.0       B.10.0       C.5.0
图线未过原点O的原因是____________________。

2 . 某实验小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点。光电门固定在A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条（质量可忽略不计）。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取经过光电门过程中的平均速度作为钢球经过A点时的瞬时速度。记录钢球每次下落时细线与竖直方向的夹角θ和计时器示数t。计算并比较钢球在释放点和A点之间的重力势能变化的大小ΔE_p与动能变化的大小ΔE_k，就能验证机械能是否守恒。
   
（1）已知钢球质量为m，悬点O到钢球球心的距离为L，重力加速度大小为g，则ΔE_p=______ （用表示）。
（2）用计算钢球动能变化的大小。若某次测量中测得遮光条的宽度为d，计时器的示数为t，则钢球的速度大小为=______ 。
（3）下表为该小组的实验结果：

ΔEp（×10⁻²J）	4.892	9.786	14.69	19.59	29.38
ΔEk（×10⁻²J）	5.04	10.1	15.1	20.0	29.8

表中的ΔE_p与ΔE_k之间存在明显差异，可能的原因是______ 。
A．夹角θ测量值偏大造成的
B．由于空气阻力过大造成的
C．测得的速度比小球的实际速度大造成的

4 . 在学习完毕传统的“验证机械能守恒定律”的实验后，同学们采用传感器等设备重新设计了一套新的实验装置。实验中，将完全相同的挡光片依次固定在圆弧轨道上，摆锤上内置了光电传感器，可测出摆锤经过挡光片时间，测出部分数据如表，表中高度h为0的位置为重力势能的零势能点：

高度h/m	0.10	0.08	0.06	0.04	0.02	0
势能Ep/J	0.0295	0.0236	0.0177	0.0118	0.0059	0.0000
动能Ek/J	0.0217	A	0.0328	0.0395	0.0444	0.0501
机械能E/J	0.0512	0.0504	0.0505	0.0503	0.0503	0.0501

（1） 若挡光片的宽度极小且为d，挡光时间为，则摆锤经过挡光片时的速度大小为_________________（用题目给的符号表示）。
（2）表中A处数据应为___________J（写具体数值）。
（3）另一小组记录了每个挡光板所在的高度h及其相应的挡光时间后，绘制了四幅图像。其中可以说明机械能守恒的图像最合适的是___________。

A． B． C．   D．

5 . 某同学利用下面方法间接测量物体质量M，并利用此装置验证系统机械能守恒。装置如图甲所示，一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物P、Q相连，重物P、Q质量均为m=200g，在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z，重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连，已知当地重力加速度为g=9.8m/s²。

（1）某次实验中，先接通频率为50Hz的交流电源，再由静止释放系统，得到如图乙所示的纸带，其中s₁=4.47cm，s₂=5.34cm，s₃=6.21cm，s₄=7.10cm，s₅=7.98cm，s₆=8.86cm。则系统运动的加速度a=_____________m/s²，5点的速度v₅=_________m/s（保留三位有效数字）；
（2）忽略各类阻力，求出物块Z质量的测量值为M=____________kg(保留三位有效数字)；

（3）利用纸带还可以验证系统机械能守恒，测量纸带得出1点到5点的距离为h，求出1点速度为v₁，5点的速度为v₅，根据以上数据，可求重物由1点运动到5点时系统重力势能减少量等于________，系统动能的增加量等于_______，通过数据可得出在误差允许的范围内系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量，则系统机械能守恒(表达式用题中M、m、v₁、v₅、g、h字母表示)。

6 . 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。

7 . 某学习小组使用手机拍摄视频探究自由下落的小球机械能是否守恒，实验装置如图甲所示。将一质量为2g的小球从一固定的毫米刻度尺旁边由静止释放，用手机录制小球自由下落的视频，然后用相应的软件处理得到分帧图片，由图中信息即可探究小球下落过程中机械能是否守恒。

如图乙所示为小球下落过程中三幅连续相邻的分帧图片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，相邻两幅分帧图片之间的时间间隔为0.02s。已知当地的重力加速度大小为g=9.80m/s²。

（1）分帧图片Ⅱ中小球的瞬时速度约为________m/s；（结果保留两位有效数字）

（2）从分帧图片Ⅰ到分帧图片Ⅱ过程中小球重力势能变化量的大小为________J，再根据数据计算出分帧图片Ⅰ到分帧图片Ⅱ过程中小球动能的变化量，对比分析即可推断自由下落的小球机械能是否守恒；（结果保留两位有效数字）

（3）该小组又想到用图象探究自由下落的小球机械能是否守恒的方法，利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h，绘制出v²-h图象（图象为过原点的直线），若图象的斜率为________（用重力加速度g表示），则可证明小球下落过程中机械能守恒。

8 . 某实验小组利用重物下落验证机械能守恒定律。
（1）图1是四位同学释放纸带瞬间的照片，操作最合理的是(      )
A．B．C．D．
（2）关于此实验，下列说法中正确的是(      )
A．释放重物时要注意纸带是否竖直
B．重物的质量可以不测量
C．实验中应先释放纸带，后接通电源
D．可以利用公式来求解瞬时速度
（3）实验小组的同学反思所做的重物下落实验后发现误差较大，操作也不便，于是在老师的指导下利用如图甲所示的DIS实验装置对验证机械能守恒定律实验进行改进。

如图乙所示，主要由光电门与轻质摆杆组成单摆绕O点转动，实验时，质量为m的光电门从M点由静止下摆，依次经过6个宽度为d的遮光片，光电门摆至左边海绵止动阀处被卡住不再回摆，忽略光电门的大小对实验的影响，已知摆长为L，当摆杆与竖直方向的夹角为θ（θ小于90°）时，光电门经过遮光片的时间为∆t，以圆弧最低点N所在平面为参考面，则光电门的势能E_p=______，动能E_k=______（选用字母m、L、θ、d、∆t、g表示），然后对比不同遮光片处势能和动能之和是否相等。

9 . 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。

10 . 某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小球从点自由下落，下落过程中经过点正下方固定着光电门的点时，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为，测得当地的重力加速度为。
   
（1）此实验中，应当让小球做________运动。
（2）某同学用游标卡尺测得小球的直径为，如图乙所示，则________。
（3）实验中，小球静止释放后，由光电计时器读出小球通过光电门的时间，用刻度尺测量出点到点的距离为。在实验误差允许的范围内，只要满足公式________（用题中直接测量的物理量符号表示），则系统机械能守恒。
（4）某同学测量出点到点的距离为，算出小球运动到点的速度为。以为横轴，以为纵轴画出了如图丙所示的图线，图线未过坐标原点。试分析在实验操作过程中可能出现的问题是________。