1、填空题  某同学做“验证机械能守恒定律”的实验时，打下的一条纸带如图所示，第四个点、第七个点、第十个点分别与第一个点0（测量起点）间的距离为hA=1.75cm，hB=7.00cm，hC=15.7cm，交流电的周期是0.02s，当地的重力加速度g=9.8m/s2，由公式vB=

参考答案：根据公式：vB=hC-hA6T代入数据解得：
vB=1.16m/s；
vB′=gtn=9.8×6×0.02=1.18m/s；
因此有：vB＜vB′；
由于物体下落过程中，不可避免的受到阻力作用，因此动能的增量小于重力势能的减小量，即△Ek＜△Ep．
故答案为：1.16，1.18，＞，＜．

本题解析：

本题难度：一般

2、简答题  利用气垫导轨（摩擦可以忽略）验证系统机械能守恒定律，实验装置如图所示：
（1）实验步骤：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于lm，将导轨调至水平；
②测量出挡光条的宽度l；
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s；
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；
⑤从计算机上（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2；
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．
（2）用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式：
①当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1=______和Ek2=______．
②在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△Ep=______（重力加速度为g）．
（3）如果△Ep______?（用EK1和EK2表示），则可认为验证了系统机械能守恒定律．

参考答案：（2）①由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
滑块通过光电门1速度v1=l△t1
滑块通过光电门2速度v2=l△t2
系统的总动能分别为Ek1=12（M+m）（l△t1）2和Ek2=12（M+m）（l△t1）2
②在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△Ep=mgs
（3）如果满足关系式△Ep=Ek2-Ek1，即系统重力势能减小量等于动能增加量，则可认为验证了机械能守恒定律．
故答案为：（2）①12（M+m）（l△t1）2，12（M+m）（l△t1）2
②mgs
（3）=Ek2-Ek1，

本题解析：

本题难度：一般

3、简答题  在“验证机械能守恒”的实验中，有下述A至F六个步骤：
A．将打点计时器竖直固定在铁架台上
B．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落
C．取下纸带，更换新纸带，重新做实验
D．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带，让重物靠近打点计时器
E．选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3、…hn．，计算出对应瞬时速度v1、v2、v3…vn
F．分别计算出

参考答案：（1）根据先安装设备，再进行实验的整体思考，可知实验步骤为：A、D、B、C、E、F．
故答案为：A、D、B、C、E、F．
（2）在该实验中一定是动能的增加量小于重力势能的减小量，原因是重物下落过程中需要克服摩擦阻力做功，即重力势能没有全部转化为物体的动能．
（3）实验结论：实验误差允许范围内，重物减少的重力势能等于重物增加的动能，即验证了机械能守恒
故答案为：（1）ADBCEF（2）＜实验存在空气阻力、纸带与打点计时器间有摩擦
（3）实验误差允许范围内，重物减少的重力势能等于重物增加的动能，即验证了机械能守恒

本题解析：

本题难度：一般

4、简答题  登上月球的宇航员利用频闪仪（频率为每秒20次）给自由落体的小球所拍的闪光照片如图所示（图上所标数据为小球到达各位置时总的下落高度），则
（1）月球表面重力加速度为：______m/s2（保留两位有效数字）．
（2）月球表面没有空气，因此做能量守恒实验具有更好的条件．假设月球表面重力加速度为上述计算值．小球的质量为m，则小球从O点由静止开始下落到E处增加的动能的表达式为______（距离用OA、AB、BC…等字母表示，频闪时间间隔为T），从O点开始下落到E点的过程中减少的势能表达式为______（月球表面重力加速度用g月表示），由照片上的数据可以计算并判断出小球下落过程中机械能______（填“守恒”或“不守恒”）．

参考答案：（1）根据逐差法有，物体的加速度为：
a=(x6+x5+x4)-(x3+x2+x1)9T2
其中T=0.05s，（x6+x5+x4）=7.2-1.8=5.4cm，（x1+x2+x3）=1.8cm，代人数据解得a=1.6m/s2．
故答案为：1.6．?
（2）根据匀变速直线运动规律，可知E点速度为：vE=DF2T．
则小球从O点由静止开始下落到E处增加的动能的表达式为：△Ek=12mv2E=18mDF2T2．
减小的势能等于重力所做功，因此有：△EP=mg月?OE
代人数据得：△Ek=12mv2E=18mDF2T2=0.08mJ．
重力势能减小为：△EP=mg月?OE=0.08mJ．
由此可知动能增量和重力势能减小量相等，因此机械能守恒．
故答案为：△Ek=18mDF2T2，△EP=mg月?OE；守恒．

本题解析：

本题难度：一般

5、简答题  “验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法（保留三位小数，取重力加速度g=10 m/s2）

（1）下列器材中不必要的是______（只需填字母代号）
A．重物B．纸带C．天平D．电源
（2）若实验中所使用的重物质量为m=1kg，打点纸带如图所示，数据都从同一点O开始测量，A、B、C为连续的三个点，若以起始点O点为参考点，打点计时间隔为0.02s，则记录B点时，重物的速度vB=______m/s，重物的动能为Ek=______；从开始下落到B点，重物的重力势能改变量是△EP=______，因此，可以得出的结论是______．

参考答案：（1）根据重物下落过程中机械能守恒的表达式可知，物体的质量可以约掉，因此本实验中不需要天平，故ABD错误，故C正确．
故选C．
（2）B点的速度为：vB=SAC2T=(31.8-7.8)×10-32×0.02=0.600m/s
重物的动能为：Ek=12mv2B=0.180（J）
重力势能的该变量为：mghOB=0.181（J）
由于重物下落时克服阻力做功，因此重力势能减小量略大于动能增加量，故在误差范围内机械能守恒．
故答案为：0.600m/s，0.180J，0.181J，误差范围内机械能守恒．

本题解析：

本题难度：一般