1 . 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.

2 . 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

3 . 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）

4 . 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_________________________。

5 . 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___________．

6 . 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：____________________________．

7 . “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)

8 . (1)有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是_______mm．用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是_______mm．

(2)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．

在调节好导轨水平的条件下，试验中测得遮光条的宽度d=0.50cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=2.0×10^-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为_____m/s．
在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、_____和_____（文字说明并用相应的字母表示）．
本实验通过比较______和________在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒．
(3)如图所示，A、B两条直线是在A、B两地分别用竖直向上的F拉质量分别为m_A和m_B的两个物体得出的加速度a与力F之间的关系图线，分析图线可知________

①比较两地的重力加速度，有＞；
②比较两物体的质量，有＜
③比较两地的重力加速度，有＝
④比较两物体的质量，有＞
A．③④       B．①②          C．①④     D．②③

9 . 小刚同学用如图实验装置研究“机械能守恒定律”．他进行了如下实验操作并测出如下数值:

①用天平测出小钢球的质量为0.20kg;
②用游标卡尺测出小钢球的直径为10.0mm
③用刻度尺测出电磁铁端到光电门的距离为82.55cm
④电磁铁先通让小钢球吸在电磁铁底端;
⑤电磁铁断电后,小钢球自由下落
⑥在小钢球经过光电门时间内计时装置记下小钢球经过光电门所用时间为2.50×10^-3s,由此可算得小钢球经过光电门的速度;
⑦计算得出小钢球到达光电门时重力势能减小量_________J,小钢球的动能变化量______J(g取9.8m/s²,结果保留三位有效数字)
从实验结果中发现_______(填“稍大于”“稍小于”或“等于”) ,试分析可能的原因______________.

10 . 利气垫导轨验证机械能守恒定律．实验装示意图如图1所示：

（1）实验步骤：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平．
②用游标卡尺测量挡光条的宽度L，结果如图所示，由此读出L=_____mm．
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离x
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2．
⑤从数字计时器（图中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t₁和△t₂．
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．
（2）用表示直接测量量的字写出下列所求物理量的表达式：
①当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和码）的总动能分别为E_k1=_____________和E_k2=____________．
②如果表达式_____________成立，则可认为验证了机械能守恒定律．