1、填空题  用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种，重锤从高处由静止开始落下，重锤从拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能定恒定律．

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上
C．用天平测量出重锤的质量
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
指出其中没有必要进行的步骤是______；操作不恰当的步骤是______．
（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的频率为f，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式：a=______．
（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤动能的增加，
其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小．若已知当地重力加速度的值为g，还需要测量的物理量是______．试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为F=______．

参考答案：（1）没有必要进行的步骤是：
因为我们是比较mgh、12mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．故C没有必要．故选C．
操作不恰当的步骤是：
应将打点计时器接到电源的交流输出端上，故B错误．
开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故D错误．
故选BD．

（2）利用匀变速直线运动的推论△x=at2
a=△xt2=s2-s1(2T)2=14(S2-S1)f2
（3）还需要测量的物理量是重锤的质量m．
重物下落过程中受重力mg和阻力F，根据牛顿第二定律得：
F合=mg-F
F=mg-ma=mg-m4(S2-S1)f2
故答案为：（1）C、BD?
（2）14(S2-S1)f2
（3）重锤的质量m，mg-m4(S2-S1)f2

本题解析：

本题难度：一般

2、填空题  使用质量为m的重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图所示，纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置，那么纸带的______端与重物相连．设打点计时器的打点周期为T，且O为打下的第一个点．当打点计时器打点“3”时，物体的动能表达式为______．

参考答案：重物的速度越来越快，则相等时间内的位移越来越大，可知纸带的左端与重物相连．
点3的瞬时速度等于2、4之间的平均速度，有：v3=s4-s22T．
则点3的动能Ek=12mv32=12m(s4-s22T)2=m(s4-s2)28T2．
故答案为：左端，Ek=m(s4-s2)28T2

本题解析：

本题难度：简单

3、实验题  用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g，打点频率为50Hz。(已知当地的重力加速度g=10.00m/s2，结果保留两位有效数字)，则

参考答案：（1）2.4
（2）0.58；0.60；在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒

本题解析：

本题难度：一般

4、实验题  在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如下图。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离为9.51、12.42、15.7（单位cm）。

参考答案：（1）OC；15.70
（2）1.22；1.20；＞

本题解析：

本题难度：一般

5、实验题  某学习小组在用落体法验证机械能守恒定律的实验时，发现物体动能的增加量总小于物体重力势能的减少量。
（1）若实验操作、数据处理均正确无误，则产生这种误差的原因主要是________________________。
（2）为了减小这种误差，应当选择____________的重锤。
? A．质量较大，体积较小
? B．质量较大，体积较大
? C．质量较小，体积较小
? D．质量较小，体积较大
（3）某位同学做“验证机械能守恒定律”的实验，下列操作步骤中错误的是____________。
? A．把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源
? B．将连有重锤的纸带穿过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度
? C．先释放纸带，再接通电源
? D．更换纸带，重复实验，概括记录处理数据

参考答案：（1）重锤下落时克服阻力做功
（2）A
（3）C

本题解析：

本题难度：一般