1、简答题 利用打点计时器和如图的其他器材可以开展多项实验探究，其主要步骤如下：
a、按装置安装好器材并连好电路．
b、接通电源，释放纸带，让重锤由静止开始自由下落．
c、关闭电源，取出纸带，更换纸带重复步骤b，打出几条纸带．
d、选择一条符合实验要求的纸带，数据如图（相邻计数点的时间为T），进行数据处理：
①若是探究重力做功和物体动能变化的关系．需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度，试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB=______．
②若是测量重力加速度g．为减少实验的偶然误差，采用逐差法处理数据，则加速度大小可以表示为g=______．
③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距，说明实验过程存在较大的阻力，若要测出阻力的大小，则还需测量的物理量是______．
参考答案：①根据vt2=xt可得在B点时重锤运动的瞬时速度VB=S2+S32T
②为减小偶然误差可以通过“二分法”来求平均加速度的值，将OF按时间分成OC段和CF段，则对应时间t=3T，由△x=at2可得g=(S4+S5+S6)-(S1+S2+S3)9T2
③由牛顿第二定律可得mg′-f=ma=mg，可见f=mg′-mg，所以若要测出阻力的大小，则还需测量的物理量是重锤的质量m．
故答案为①S2+S32T，②(S4+S5+S6)-(S1+S2+S3)9T2，③重锤的质量m
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 在“验证机械能守恒定律”的实验中，选用点迹清晰的部分纸带进行测量．测得重锤下落到某点时的速度为v0，由该点再下落高度h时的速度为v，以v2为纵轴，以2h为横轴画出的图象应是 （ ）
A．
B．
C．
D．
参考答案：利用v2-2h图线处理数据，从理论角度物体到某点时的速度为v0，
由该点再下落高度h时的速度为v，下落过程中机械能守恒可以得出：
mgh=12mv2-12mv20
v2=2gh+v20
所以v2为纵轴，以2h为横轴画出的图线应是倾斜直线，截距为v20，也就是图中的B．
故选B．
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 在“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所接电源的频率为50Hz，所打纸带如图所示。若通过测量纸带上某两个点的间距计算瞬时速度来进行验证，设已测得点2到点4的间距为s1，点O到点3的间距为S2，打点周期为T，为了验证重物开始下落到打点计时器打下点3这段时间内机械能守恒，实验后，s1，s2和T应满足的关系为T=____ 。
参考答案：
本题解析：
本题难度：一般
4、简答题 某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律．钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB．用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度．测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g．
（1）用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D=______cm．
（2）要验证机械能守恒，只要比较______．
A．D2(
1
-1
)与gh是否相等
B．D2(1
-1
)与2gh是否相等
C．D2(1
-1
)与gh是否相等
D．D2(1
-1
)与2gh是否相等
（3）钢球通过光电门的平均速度______（选填“＞”或“＜”）钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差______（选填“能”或“不能”）通过增加实验次数减小．
参考答案：（1）游标卡尺的主尺读数为：0.9cm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0.05×10mm=0.50mm，所以最终读数为：0.950cm．
（2）利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故：v=Dt，
根据机械能守恒的表达式有：mgh=12mD2(1t2B-1t2A)
即只要比较D2(1t2B-1t2A)与2gh是否相等，
故选D．
（3）根据匀变速直线运动的规律得钢球通过光电门的平均速度等于这个过程中中间时刻速度，
所以钢球通过光电门的平均速度＜钢球球心通过光电门的瞬时速度，
由此产生的误差不能通过增加实验次数减小．
故答案为：（1）0.950cm
（2）D
（3）＜，不能
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 （1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图1可知其长度为______mm；用螺旋测微器测量其直径如图，由图1可知其直径为______mm；
 （2）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50HZ，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．甲、乙、丙三学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.12cm，0.19cm和0.25cm，可见操作上有错误的是学生______，错误操作______．
若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A，B，C到第一个点的距离如图2所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△EP=______，此过程中物体动能的增加量是△EK______（取g=9.8m/s2）；
（3）如图3所示气垫是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在轨道上，滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫轨道以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：
a．调整气垫轨道，使导轨处于水平；
b．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；
c．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计数器开始工作，当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1和t2；
d．用刻度尺测出滑块A的左端至C挡板的距离L1、滑块B的右端到D挡板的距离L2．
①试验中还应测量的物理量是______；
②利用上述过程测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______；
③利用上述实验数据导出的被压缩弹簧的弹性势能的表达式是______．
参考答案：（1）游标卡尺的读数：游标卡尺主尺读数为50mm，游标读数为3×0.05mm=0.15mm 所以最终读数为：50mm+0.15mm=50.15mm，
螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为20.0×0.01=0.200mm，最终读数为：4.5mm+0.200mm=4.700mm．
故答案为：50.15，4.700．
（2）打点计时器的打点频率为50 Hz，打点周期为0.02 s，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度h=12gT2≈2mm，所以所选的纸带最初两点间的距离接近2 mm，量出各纸带上第一、二两点间的距离分别为0.18cm，0.19cm和0.25cm，可以看出丙同学在操作上误差较大，具体原因就是先释放纸带后接电源，打点一个点时已经有了速度，导致开始两点之间的距离大于2mm．
O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是：△EP=mghOB=0.49J；
B点的速度为：vB=xAC2T=(7.06-3.14)cm2×0.02s=0.98m/s
因此动能的增量为：△EK=12mv2B=0.48J
故答案为：丙，错误操作是先放开纸带后接通电源，0.49，0.48．
（3）①因系统水平方向动量守恒即mAvA-mBVB=0，由于系统不受摩擦，故滑块在水平方向做匀速直线运动故有vA=L1t1，VB=L2t2，即mAL1t1-mBL2t1=0，所以还要测量的物理量是：滑块A、B的质量mA、mB．
②根据动量守恒可知需要验证的表达式为：mAL1t1=mBL2t2
③根据功能关系可知弹性势能全部转化为动能，因此有：EP=12mA(L1t1)2+12mB(L2t2)2
故答案为：①滑块A、B的质量mA、mB；②mAL1t1=mBL2t2；③12mA(L1t1)2+12mB(L2t2)2．
本题解析：
本题难度：简单
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