1、简答题  小华设计了如图甲所示的装置验证机械能守恒，提供的实验器材如下：
A．小车B．钩码
C．一端带滑轮的木板 D．细线
E．电火花计时器F．纸带
G．毫米刻度尺H．低压交流电源
I．220V的交流电源
（1）实验中不需要的器材是______（填写器材序号），还应补充的器材是______．
（2）实验中得到的一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号0～6），测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T．则打点2时小车的速度v2=______；若测得小车质量为M，钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别为v1、v5，己知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为______．
（3）实验中，钩码减少的重力势能总是略大于系统增加的动能，主要原因是______．

参考答案：（1）电火花计时器直接使用220V，不需要低压交流电源，不需要的器材是H．还需要天平测量钩码的质量．
（2）匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的瞬时速度可算2点速度，
即第点2的瞬时速度等于13间的平均速度v2=d3-d12T，
也等于04间的平均速度v2=d44T
把钩码和小车看成系统
系统减小的势能即为钩码减小的重力势能△Ep=mg（d5-d1）
系统增加的动能为小车和钩码增加的动能△Ek=12(M+m)v52-12(M+m)v12
验证点1与点5间系统的机械能是否守恒，就是验证△Ep=△Ek，即mg(d5-d1)=12(M+m)(v52-v12)
（3）小车在运动过程中受到阻力，以及纸带和打点计时器之间存在摩擦阻力，使得系统减少的重力势能没有完全转化为系统的动能，还有一小部分由于克服摩擦做功转化为内能．
故答案为：（1）H；天平；（2）v2=d3-d12T或v2=d44T；mg(d5-d1)=12(M+m)(v52-v12)；（3）小车和纸带受到阻力．

本题解析：

本题难度：一般

2、填空题  做《验证机械能守恒定律》的实验中，纸带上打出的点如图所示，若重物的质量为m千克，图中点P为打点计时器打出的第一个点，则
（1）打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB=______m/s，
（2）从起点P到打下点B的过程中，重物的重力势能的减小量△EP=______J，重物的动能的增加量△EK=______J．
（3）根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是______．?（打点计时器的打点周期为0.02s，g=9.8m/s2，小数点后面保留两位）

参考答案：（1）利用匀变速直线运动的推论
vB=xACtAC=(0.0706-0.0314)m2×0.02S=0.98 m/s
（2）重力势能减小量△Ep=mgh=9.8×0.0501m J=0.49m?J．
EkB=12mvB2=0.48m J
△Ek=EkB-0=0.48m ?J
（3）在误差允许的范围内，可认为减小的重力势能等于增加的动能，故说明重物下落时机械能守恒
故答案为：（1）0.98
（2）0.49m，0.48m?
（3）重物下落的机械能守恒

本题解析：

本题难度：一般

3、简答题  在《验证机械能守恒定律》实验中，打出的纸带如图所示，其中A、B为打点计时器打下的第1、2个点，AB=2mm，D、E、F为点迹清晰时连续打出的计时点，测得D、E、F到A的距离分别为S1、S2、S3（图中未画出）．设打点计时器的打点频率为f，重物质量为m，实验地点重力加速度为g．一位学生想从纸带上验证打下A点到打下E点过程中，重物的机械能守恒．

（1）实验中，如下哪些操作是必要的______．
A．用秒表测量时间
B．重物的质量应尽可能大些
C．先开电源后放纸带
D．先放纸带后开电源
（2）重物重力势能减少量△EP=______，动能增量△EK=______．
（3）比较△EP和△EK发现，重物重力势能的减少量△EP大于动能的增加量△EK，造成这一误差的原因______．

参考答案：（1）A、可以用打点计时器计算时间，不需要秒表，故A错误；
B、重物的质量应尽可能大些，这样可以减小阻力引起的误差，故B正确；
C、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，故C正确，D错误；
故选：BC
（2）因为AB=2mm，则A点为自由落体运动的初始位置，即vA=0，
从A点到E点过程中，重力势能的减小量为：△EP=mgS2
根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度得：
B点的瞬时速度：vB=S3-S12T=(S3-S1)f2
则动能增量为：△EK=12mvB2=m(S3-S1)2f28
（3）因为实验中有阻力作用，所以减小的重力势能大于增加的动能．
故答案为：（1）BC；（2）mgS2；m(S3-S1)2f28；（3）实验过程中有阻力作用．

本题解析：

本题难度：一般

4、简答题  某同学所打的几条纸带中开头的点迹都很模糊，他就舍去开头一些点，选用了一条后面点迹清晰的纸带（如图所示），他怎样处理数据才能做好“验证机械能守恒定律”这个实验。

参考答案：答：考虑A2，B2两个点，，量出A2，B2两个点的间距为h，则势能的减少量△Ep=mgh。动能的增加量，看△Ep与△Ek是否近似相等。

本题解析：

本题难度：一般

5、填空题  某同学利用竖直上抛小球的频闪照片《验证机械能守恒定律》．频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：

参考答案：（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：
v5=h4+h52T=3.48m/s
故答案为：3.48．
（2）根据重力做功和重力势能的关系有：△Ep=mg（h2+h3+h4）=1.24J；
故答案为：1.24．
（3）由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能，因此△E?p＞△E?k．
故答案为：＞，存在空气阻力．

本题解析：

本题难度：一般