1、实验题  用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。
甲
（1）实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了，剩下的一部分纸带上各点间的距离如图所示的数值，已知打点计时器的周期为T=0.02S，重力加速度g=10m/s2；重锤的质量为m=1kg，已知S1=0.98cm，S2=1.42cm，S3=1.78cm，S4=2.18cm，重锤从B点到C点重力势能变化量是_________________J，动能变化量是_________________J。（结果保留三位有效数字）
乙
（2）若实验小组B在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小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的过程中存在阻力作用，因此想到可以通过该实验装置测阻力的大小。根据已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，电源的频率为f,用这些物理量求出了重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F＝___________（用字母g、m、f、S1、S2、S3、S4表示）。

参考答案：（1）0.142；0.140
（2）F＝m[g－]

本题解析：

本题难度：一般

2、简答题  DIS实验是利用现代信息技术进行的实验．老师上课时“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，在某次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（b）所示．图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E．试回答下列问题：
（1）图（b）的图象中，表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是______（按顺序填写相应图线所对应的文字）．
（2）根据图（b）所示的实验图象，可以得出的结论是______．

参考答案：根据EP=mgh和动能定理可知，当高度增大时，重力做负功，EP=mgh增大，动能减小，而机械能不变，则乙表示重力势能EP丙表示动能，甲表示机械能．
? 小球摆动过程受到拉力和重力，拉力不做功，只有重力做功，小球的机械能守恒．故得出的结论是：在误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球的机械能守恒．
故本题答案：乙、丙、甲；在误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球的机械能守恒．

本题解析：

本题难度：一般

3、实验题  “用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度（实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认），求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能与动能转化时的规律。
（1）实验时，先把光电门传感器放在标尺盘最低端的D点，并将此作为______________点；
（2）若某位同学在实验时，将摆锤由A、B之间的某一位置静止释放，则测出摆锤在D点的速度可能值为______________。
A. 1.78m/s
B. 1.74m/s
C. 1.70m/s
D. 1.66 m/s

参考答案：（1）零势能
（2）CD

本题解析：

本题难度：一般

4、简答题  根据“验证机械能守恒定律”实验，回答以下问题：
（1）有下列器材可供选择：
A．铁架台B．电火花打点计时器C．墨粉纸盘D．纸带E．交流电源
F．天平G．秒表H．导线
上述器材不需要的是______（只填字母代号），缺少的器材是______．
（2）某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用220V，50HZ打点计时器打出一条无漏点的纸带，如图，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，已知重锤质量为1kg，重力加速度取9.8m/s2．（计算结果保留3位有效数字）

①打点计时器打出B点时，重锤的动能EkB=______J．
②从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为△EP=______J．

参考答案：（1）在该实验中，要有做自由落体运动的物体重锤；通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表，打点计时器需要的是交流电源，由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉，因此不需要天平，同时实验中缺少刻度尺．
（2）在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：vB=xAC4T
△EK=12mv2B=12×1×(0.1244-0.03144×0.02)2=0.676J
重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0705J=0.691J．
故答案为：（1）F、G；重锤、刻度尺；（2）0.676；0.691．

本题解析：

本题难度：一般

5、简答题  用如图1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．如图3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个点（图中未标出），计数点间的距离如图3所示．已知交流电频率f=50Hz，m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）

（1）在打点0～5过程中系统动能的增量△EK=______J，系统势能的减少量△EP=______J，
（2）若某同学作出

参考答案：（1）利用匀变速直线运动的推论
v5=x46t46=0.2160+0.26400.2m/s=2.4m/s．
系统动能的增量△EK=Ek5-0=12(m1+m2)v52=0.58J．
系统重力势能减小量△Ep=（m2-m1）gh=0.1×10×0.6000m J=0.60J．
（2）根据系统机械能守恒定律得，(m2-m1)gh=12(m1+m2)v2，解得v22=m2-m1m1+m2gh知图线的斜率k=m2-m1m1+m2g=5.812．解得g=9.7m/s2．
故答案为：（1）0.58，0.60；（2 ）9.7．

本题解析：

本题难度：一般