1、填空题  甲、乙两图均为使用电磁打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置图．

（1）采用装置______（填“甲”或“乙”）更好一些．
（2）打点计时器必须接______（填“高压”或“低压”）交流电源．
（3）丙图是采用较好的装置进行实验时得到的纸带，如果发现打下的第1、2两点之间的距离大约为4mm，这是因为实验时______．

参考答案：（1）甲好一些．
理由：①因为用夹子固定纸带，可以避免乙图中用手握住纸带的弊端，一方面，由于手的抖动会造成纸带上的第一个点迹被拖长或位置不能确定；另一方面，用夹子固定纸带，便于将纸带调整为竖直方向，以避免纸带与打点计时器限位孔之间产生过大的摩擦
（2）电磁打点计时器必须接低压交流电源．
（3）如果发现打下的第1、2两点之间的距离大约为4mm，这是因为实验时释放纸带前未打开电源，也就是打第一个点时纸带已经有了速度．
故答案为：（1）甲（2）低压（3）释放纸带前未打开电源

本题解析：

本题难度：一般

2、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

3、实验题  某同学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下落，分析得到的纸带，即可验证机械能守恒定律。

参考答案：（1）步骤B是错误的，应该接到电源的交流输出端；步骤D是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带；步骤C不必要，因为根据测量原理，重锤的动能和势能中都包含了质量m，可以约去
（2）大于；在重锤下落的过程中存在阻力作用

本题解析：

本题难度：一般

4、填空题  某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，重物质量m=1kg，当地重力加速度大小为g=9.80m/s2．实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图乙所示，纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值．回答下列问题（以下计算结果均保留3位有效数字）：

（1）打点计时器打B点时，重物速度的大小vB=______m/s；
（2）根据以上数据，可知重物由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量等于______J，动能的增加量等于______J．重力势能的减少量大于动能的增加量的原因是______．

参考答案：
（1）打点计时器周期为0.02s，B点的速度为：vB=hAC2T=0.8659-0.70992×0.02m/s=3.90m/s；
（2）重物由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量为：△EP=mgh=1×9.8×0.7875=7.70J；
增加的动能为：△Ek=12mvB=12×1×3.902=7.61J；
由于有阻力做功，故减少的重力势能大于增加的动能．
故答案为：
（1）3.90；
（2）7.70J，7.61J；阻力做负功．

本题解析：

本题难度：一般

5、简答题  某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为g=9.80m/s2．实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图（b）所示．纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值．回答下列问题（计算结果保留3位有效数字）
（1）打点计时器打B点时，重物速度的大小vB=______m/s；
（2）通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据．

参考答案：（1）由v?t2=xt可知重物速度的大小v?B=h?C-h?A2T=(86.59-70.99)×0.012×0.02m/s=3.90m/s?
（2）设重物质量为m，OB对应的下落过程中，重力势能减少量为△E?p减=mghB=7.70m，动能增加量为△E?k增=12mv2B=7.61m，在误差允许范围内，可以认为相等，因此验证了机械能守恒定律．
故答案为（1）3.90
? （2）验证了机械能守恒定律，因为在误差范围内，重力势能减少量等于动能增加量．

本题解析：

本题难度：一般