1 . 某学生小组设计了通过小球沿倾斜（忽略轨道摩擦）轨道下滑的实验，来验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，小球释放处到光电门的高度差h远大于小球直径D。

(1)用螺旋测微器测量小球的直径D，如图乙所示，则D=______mm。
(2)实验时，将小球从斜面上某处静止释放，为完成实验还需要测量的物理量为______。

A．小球的质量m

B．小球通过光电门所用的时间T

C．小球从释放到运动到斜面最低点的时间t

D．小球静止释放位置与光电门间的高度差h

(3)已知重力加速度为g，此实验只需满足______成立，则可证明机械能守恒定律成立（用已知和测量物理量的符号表示等式关系）。

2 . 某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。把纸带的一端固定在重物（钩码）上，另一端穿过打点计时器的限位孔。用手竖直提起纸带，使重物停靠在打点计时器下方附近。接通电源，待打点计时器打点稳定后再松开纸带，让重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点。

（1）本实验打下的一条清晰的纸带如图乙所示，打点计时器使用的电源周期为T，图中各点都是计数点，相邻计数点之间还有4个点没有画出。
（2）测量A、B、C、D、E、F与O点的距离，分别用表示，则打下A、E两点时钩码的速度表达式为：______，______。（用相应物理量的字母表示）
（3）对于钩码从A下落到E的过程，如果______这一关系式近似成立，则表明钩码从A下落到E的过程机械能守恒。（用相应物理量的字母表示）
（4）本实验虽然不用测量钩码的质量，但是仍然要求尽量选用质量较大的钩码，这样做的主要原因是______。

3 . 某同学用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮，轻绳两端分别连接物块P与感光细钢柱K，两者质量均为，钢柱K下端与质量为的物块Q相连。铁架台下部固定一个电动机，电动机竖直转轴上装一支激光笔，电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动，每转一周激光照射在细钢柱表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹。初始时P、K、Q系统在外力作用下保持静止，轻绳与细钢柱均竖直。重力加速度g取。

(1)开启电动机，待电动机以的角速度匀速转动后。将P、K、Q系统由静止释放，Q落地前，激光器在细钢柱K上留下感光痕迹，取下K，用刻度尺测出感光痕迹间的距离如图（b）所示。感光痕迹间的时间间隔________，激光束照射到E点时，细钢柱速度大小为________（计算结果保留3位有效数字）。

经判断系统由静止释放时激光笔光束恰好经过O点。在OE段，系统动能的增加量________，重力势能的减少量________，比较两者关系可判断系统机械能是否守恒。（计算结果均保留3位有效数字）
(2)选取相同的另一感光细钢柱K，若初始时激光笔对准K上某点，开启电动机的同时系统由静止释放，电动机的角速度按如图（c）所示的规律变化，图像斜率为k，记录下如图（d）所示的感光痕迹，其中两相邻感光痕迹间距均为d。若验证得到表达式________即可证明系统在运动过程中机械能守恒（用含字母M、m、d、k、g、的表达式表示）。

4 . 某实验小组的同学利用了如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，实验时，该小组的同学完成了如下操作
a.测量滑块和遮光条的总质量M以及所挂钩码的质量m；
b.用游标卡尺测量遮光条的宽度d；
c.调整气垫导轨水平，将光电门固定在气垫导轨的左端，并组装实验装置；
d.在细绳的左端挂上一个钩码，将滑块从气垫导轨的右端合适的位置由静止释放，测量释放点到光电门的距离L；
e.记录滑块经过光电门时遮光条的挡光时间；
f.改变释放点到光电门的距离L，重复步骤d，e，f，记录多组实验数据L和。

(1)实验时，应选用____（选填“较宽”或“较窄”）的遮光条，操作b中，游标卡尺的读数如图乙所示，则遮光条的宽度____；
(2)滑块经过光电门瞬间的速度____（用以上的测量量表示）。
(3)利用记录的多组实验数据，描绘了的图像，图像的斜率为k，若重力加速度____。则系统的机械能守恒。

5 . 某实验小组设计了一个验证机械能守恒定律的实验，器材如图所示，固定转轴位于四分之一圆周的圆心位置，质量可忽略的硬杆连接在固定转轴上，另一端固定着一个体积较小的小球，小球与圆弧紧贴但不接触，圆心的正下方固定着一个光电门，圆周的最右侧竖直放置一个刻度尺，其0刻线与圆周的圆心处于同一水面面上。实验小组每次从不同的高度释放小球前，先读出小球所在位置的刻度h，然后释放小球，并从数字记录仪上读出小球从光电门位置经过的速度v，已知硬杆的长度，则

(1)实验过程中，__________（填“需要”或“不需要”）测量小球的质量，就能验证机械能守恒定律。
(2)若实验过程中，获得了一系列的实验数据，如下表所示，

v2	1.372	1.176	0.980	0.784	空白	0.92
h	1.00	2.00	3.00	4.00	5.00	6.00

请在坐标纸中选取合适的标度，并做出图像__________，根据图像可知表格中写“空白”位置的数据应该是__________。（保留2位有效数字）

(3)小明同学在上述实验过程中，假如得到的实验图像不是严格的一条直线，那么，造成这种情况的原因可能是__________。

6 . 某同学验证机械能守恒定律的装置如图1所示，该装置由悬挂在铁架台上的细线、小球和铁架台下方的光电门组成，当地重力加速度为。

（1）实验中用毫米刻度尺测量悬点到小球上端的细线长度为，用某测量工具测量小球的直径，则该测量工具为________（填选项序号）；
A.毫米刻度尺              B.20分度的游标卡尺
C.50分度的游标卡尺              D.螺旋测微器
（2）该同学将细绳拉直至与悬点等高的位置后由静止释放，记录小球通过最低点时光电门的遮光时间，则小球通过最低点的速度大小为________（用所测物理量字母表示）；
（3）本实验验证机械能守恒定律时，只需在误差允许范围内验证表达式________是否成立即可；
（4）多次改变细线长度，重复以上操作，若以为纵坐标，为横坐标，根据实验数据作出的图像如图2所示，图中的纵截距为，为纵轴上的一个数值，则可得重力加速度测量值________（用图中给的字母或所测物理量表示）；
（5）用实验所得重力加速度与当地重力加速度比较，在误差范围内两个数值近似相等，则验证了小球机械能守恒。

7 . 在“研究自由下落物体的机械能”的实验中：
(1)图1所示实验装置中，器材安装摆放使用正确的是____。

(2)在正确操作打出多条点迹清晰的纸带中，应选取相邻点间距离之差最接近____mm的纸带进行测量。
(3)如图2所示，纸带上标记了七个连续打出的点为计数点1、2、…、7，并把刻度尺的“0刻度”对准点“7”。根据纸带算出打下点“4”时重物的速率v₄ = ____m/s（结果保留三位有效数字）。

(4)把打下点“7”时重物所在位置选为参考平面，测出纸带上各点到点“7”之间的距离h，算出打下各点时的重物速率v，则画出的图像是图3中的____。

8 . 物理探究小组要验证一轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒。探究小组事先测出了当地的重力加速度为，查到了弹簧弹性势能的表达式为（为劲度系数，为弹簧的形变量），具体实验操作如下：

a.探究小组先测出弹簧的原长为；
b.如图甲所示，弹簧竖直悬挂，下端悬挂质量为的钩码，稳定后测出弹簧的长度为；
c.取下弹簧，将弹簧的一端固定于地面，另一端系上细绳，细绳绕过光滑的定滑轮，拴接带有遮光条的物块A，测得物块A和遮光条的总质量为，遮光条的宽度为；
d.在遮光条正下方安装可移动的光电门；
e.调节物块A的位置，让细绳伸直且弹簧恰好处于原长状态，静止释放物块A，记录遮光条通过光电门的时间以及释放物块A时遮光条到光电门的距离。
(1)此弹簧的劲度系数为___________。（用题中所给物理量的符号表示）
(2)验证机械能守恒的表达式为___________。（用题中所给物理量的符号表示）
(3)探究小组反复调节光电门的位置，发现释放物块A时，遮光条到光电门的距离分别为和，遮光条通过光电门的时间相等，根据机械能守恒定律可得，___________。（从、、、、、中选用合适的字母表示）

9 . 能量的转化
1．下列物体运动过程中，可认为机械能守恒的是（　　）

A．树叶从树枝上落下的运动	B．氢气球拉线断了后的运动
C．集装箱被起重机匀加速吊起的运动	D．被投掷后的铅球在空中的运动

2．竖直上抛一小球，小球运动过程中受到与速率成正比的空气阻力作用，小球从开始上抛至最高点过程，以向上为正方向，下列关于小球的加速度a、速度v随小球运动的时间t的变化关系及动能、机械能E随位移x的变化关系中可能正确的是（图中虚线均为图像的切线）（　　）

A．

B．

C．

D．

3．位于水平面上的物体在水平恒力作用下，做速度为的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力，物体做速度为的匀速运动，且与功率相同。则可能有（　　）

A．，	B．，
C．，	D．，

4．实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验时，装置如图所示，摆锤质量为。

（1）实验中，用于测量小球速度的传感器是____传感器。挡光片宽度为，某次测量中，摆锤通过它的时间为，则摆锤的速度为____，动能____J。（保留二位有效数字）
（2）实验前已测得、、B、A各点高度分别为、、、。某同学获得的实验数据如图b，分析表中数据发现：从A到D，机械能逐渐____，其原因是____。

次数	D	C	B	A
高度	0	0.050	0.100	0.150
速度	1.878	1.616	1.299	0.866
势能	0	0.0039	0.0078	0.0118
动能	0.0141	0.0104	0.0067	0.003
机械能	0.0141	0.0144	0.0146	0.0148

（3）某同学设想用一块挡光片重新设计该实验，实验中卸下全部挡光片，仅将一块挡光片先放在B点，让摆锤从A点静止释放，记录实验数据；然后挡光片依次放在C点、D点，重复此前的实验过程。实验结束后，他发现、、三个点的机械能数据较为接近，而用A点高度算出重力势能作为A点机械能，明显小于、、三点的机械能数据，分析其原因可能是摆锤的实际释放点____A点（选填“高于”、“低于”），也可能是____的原因。
5．如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道（在最低点E分别与水平轨道和相连）、高度h可调的斜轨道组成。游戏时滑块从O点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功。已知圆轨道半径，长，长，圆轨道和光滑，滑块与、之间的动摩擦因数。滑块质量且可视为质点，弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。忽略空气阻力，，各部分平滑连接。求：
（1）滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度大小；
（2）当且游戏成功时，滑块经过E点对圆轨道的压力及弹簧弹性势能；
（3）要使游戏成功，弹簧的弹性势能与高度h之间满足的关系。

10 . 阿特伍德机是著名的力学实验装置。如图甲所示，绕过定滑轮的细线上悬挂质量均为M的重球A 和 B，在B下面再挂质量为m的重物C，由静止开始释放，验证机械能守恒（重力加速度为g）。

(1)如图乙所示，实验中使用直尺与三角板测得重球A的直径d= ____mm；
(2)某次实验中测得重球A经过光电门的时间为t，则重球A上升h时的瞬时速度为____ ；系统重力势能减少量E_p=____ （用m、M、h、d、t、g表示）；
(3)甲同学在实验中发现：重力势能减少量E_p略小于动能增加量E_k，你认为原因是      

A．空气有阻力、滑轮有摩擦	B．光电门不在小球A的正上方
C．高度测量有偏差	D．定滑轮质量不可忽略

(4)乙同学在实验中保持h不变，改变重物C的质量，测得多组m和对应通过光电门的时间t，绘制出如图丙所示的 t²图像，图线与纵轴截距为b，斜率为k，则重锤A的质量M=____（用b、k表示）。