1、简答题  （1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图1可知其长度为______mm；用螺旋测微器测量其直径如图，由图1可知其直径为______mm；

（2）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50HZ，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．甲、乙、丙三学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.12cm，0.19cm和0.25cm，可见操作上有错误的是学生______，错误操作______．
若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A，B，C到第一个点的距离如图2所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△EP=______，此过程中物体动能的增加量是△EK______（取g=9.8m/s2）；
（3）如图3所示气垫是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在轨道上，滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫轨道以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：
a．调整气垫轨道，使导轨处于水平；
b．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；
c．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计数器开始工作，当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1和t2；
d．用刻度尺测出滑块A的左端至C挡板的距离L1、滑块B的右端到D挡板的距离L2．
①试验中还应测量的物理量是______；
②利用上述过程测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______；
③利用上述实验数据导出的被压缩弹簧的弹性势能的表达式是______．

参考答案：（1）游标卡尺的读数：游标卡尺主尺读数为50mm，游标读数为3×0.05mm=0.15mm 所以最终读数为：50mm+0.15mm=50.15mm，
螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为20.0×0.01=0.200mm，最终读数为：4.5mm+0.200mm=4.700mm．
故答案为：50.15，4.700．
（2）打点计时器的打点频率为50 Hz，打点周期为0.02 s，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度h=12gT2≈2mm，所以所选的纸带最初两点间的距离接近2 mm，量出各纸带上第一、二两点间的距离分别为0.18cm，0.19cm和0.25cm，可以看出丙同学在操作上误差较大，具体原因就是先释放纸带后接电源，打点一个点时已经有了速度，导致开始两点之间的距离大于2mm．
O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是：△EP=mghOB=0.49J；
B点的速度为：vB=xAC2T=(7.06-3.14)cm2×0.02s=0.98m/s
因此动能的增量为：△EK=12mv2B=0.48J
故答案为：丙，错误操作是先放开纸带后接通电源，0.49，0.48．
（3）①因系统水平方向动量守恒即mAvA-mBVB=0，由于系统不受摩擦，故滑块在水平方向做匀速直线运动故有vA=L1t1，VB=L2t2，即mAL1t1-mBL2t1=0，所以还要测量的物理量是：滑块A、B的质量mA、mB．
②根据动量守恒可知需要验证的表达式为：mAL1t1=mBL2t2
③根据功能关系可知弹性势能全部转化为动能，因此有：EP=12mA(L1t1)2+12mB(L2t2)2
故答案为：①滑块A、B的质量mA、mB；②mAL1t1=mBL2t2；③12mA(L1t1)2+12mB(L2t2)2．

本题解析：

本题难度：简单

2、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

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、选择题  在《验证机械能守恒定律》实验中，除铁架台、铁夹、学生电源、纸带和重物外，还需选用下述仪器中的哪几种
[? ]
A．秒表
B．刻度尺
C．天平
D．打点计时器

参考答案：BD

本题解析：

本题难度：一般

5、实验题  在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：
（1）产生误差的主要原因是____。
A.重物下落的实际距离大于测量值
B.重物下落的实际距离小于测量值
C.重物的实际末速度v大于gt
D.重物的实际末速度v小于gt
（2）甲、乙、丙三位同学分别得到A、B、C三条纸带，它们的前两个点间的距离分别是l.0 mm、1.9 mm、4.0 mm。那么一定存在操作错误的同学是____，错误的原因是____。
（3）有一条纸带，各点距A点的距离分别为d1，d2，d3，…，如图所示，各相邻点间的时间间隔为T，当地重力加速度为g，要用它来验证B和G两点处机械能是否守恒，可量得BG间的距离h=_____，B点的速度表达式为vB=____，G点的速度表达式为vG=____，若B点和G点的速度vB、vG和BG间的距离h均为已知量，则当___= ___时，机械能守恒。

参考答案：（1）D
（2）丙；先释放了重物，后接通电源
（3）d6-d1，，，，2gh

本题解析：

本题难度：一般