1、简答题  图为“验证机械能守恒定律”的实验装置图．现有器材为：电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、带铁夹的铁架台．回答下列问题：
（1）为完成此实验，除了所给的器材，以下所列器材中必需的有______．（填入正确选项前的字母）
A．毫米刻度尺
B．秒表
C．圆形复写纸片
D．0～6V的直流电源
E．0～6V的交流电源
（2）实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种处理实验数据的方案．
A．根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，
测算出瞬时速度v，并通过h=v2/2g计算出高度h
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v
C．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=

参考答案：（1）通过打点计时器计算时间，故不需要秒表．打点计时器应该与交流电源连接，需要用圆形复写纸片．需要刻度尺测量纸带上两点间的距离．
故选ACE．
（2）物体由静止开始自由下落过程中受到空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力作用，不是自由落体运动，h=v22g，v=gt，v=

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，打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，图14为实验中打出的一条纸带，从起始点O开始，将此后连续打出的8个点依次标为A、B、C、D…，已知重锤的质量为m?kg，当地的重力加速度为9.80m/s2．

①打点计时器打G点时，重锤下落的速度为______m/s．
②从打O点到打G点的过程中，重锤重力势能的减少量为______J，重锤动能的增加量为______J．

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，因此有：
vG=xFH2T=1.30m/s
②重锤重力势能的减少量等于重力做功，因此有：
△Ep=mgh=0.872mJ
△EK=12mv2=0.845mJ
故答案为：①1.30；②0.872m；0.845m．

本题解析：

本题难度：一般

3、实验题  某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。弧形轨道末端水平，离地面的高度为H，将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s。

（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=____________（用H、h表示）。
（2）该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：

请在坐标纸上作出s2一h关系图。

（3）对比实验结果与理论计算得到的s2一h关系图线（图中已画出），自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率____________（填“小于”或“大于”）理论值。
（4）从s2一h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是_______________________。

参考答案：（1）4Hh（2）（3）小于
（4）摩擦，转动（回答任一即可）

本题解析：

本题难度：一般

4、实验题  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，重锤上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，即可验证机械能守恒定律。

（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或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内。答：________________。
（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，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的表达式为：a=_____________。

（3）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公认的较准确的值为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）BDC
（2）
（3）重锤质量m，

本题解析：

本题难度：一般

5、简答题  用如图1所示的实验装置验证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．图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻计数点间的距离如图2所示．已知m1=50g，m2=150g，则（g=9.8m/s2，所有结果均保留三位有效数字）

（1）在纸带上打下计数点5时的速度v5=______m/s；
（2）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，由此得出的结论是______．
（3）若某同学做出v2-h图象如图3所示，则当地的实际重力加速度g=______m/s2．

参考答案：（1）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：
v5=x462T=0.2160+0.26402×0.1=2.4m/s；
（2）物体的初速度为零，所以动能的增加量为：△Ek=12mv25-0=12×(0.05+0.15)×2．42=0.576J；
重力势能的减小量等于物体重力做功，故：△EP=W=mgh=（0.05+0.15）×9.8×0.216=0.588J；
由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒．
（4）本题中根据机械能守恒可知，mgh=12mv2，即有：12v2=gh，所以出12v2-h图象中图象的斜率表示重力加速度，
由图可知，斜率k=9.7，故当地的实际重力加速度g=9.7m/s2．
故答案为：（1）2.40；（2）0.576；0.588；在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒；（3）9.7．

本题解析：

本题难度：一般