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            • 1． 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示．水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点放置带有长方形遮光条的滑块，其总质量为M，左端由跨过光滑电荷量的轻质细绳与质量为m的小球相连；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的时间t，用L表示A点到光电门B处的距离，d表示遮光片的宽度，将遮光片通过电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处在A处由静止开始运动．
              （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，结果如图2所示，由此读出d=    cm．
              （3）某次实验测得气垫导轨的倾斜角为θ，重力加速度用g表示，滑块从A点到B点过程中，m和M组成的系统动能增加量可表示为△Ek=    ，系统的重力势能减少量可表示为△Ep=    ，在误差允许的范围内，若△Ek=△Ep，则可认为系统的机械能守恒．
              难度：较易
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            • 2． 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验时接通电源，质量为m2的重物从高处由静止释放，质量为m1的重物拖着纸带打出一系列的点，图乙是实验中打出的一条纸带，A是打下的第1个点，量出计数点E、F、G到4点距离分别为d1、d2、d3，每相邻两计数点的计时间隔为T，当地重力加速度为g．（以下所求物理量均用已知符号表达）

              （1）在打点A～F的过程中，系统动能的增加量△Ek=    ，系统重力势能的减少量△Ep=    ，比较△Ek、△Ep大小即可验证机械能守恒定律．
              （2）某同学根据纸带算出各计数点速度，并作出
              v2
              2
              -d图象如图丙所示，若图线的斜率k=    ，即可验证机械能守恒定律．
              难度：较易
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            • 3． 用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电为学生电源，输出电压为6V（频率为50Hz）的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律．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”上
              C．用天平测出重锤的质量
              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．测量纸带上某些点间的距离
              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
              其中没有必要进行的或者操作不当的步骤，有    

              某同学按照正确的操作选得纸带如图2，其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位：cm）．
              该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为打出B点时对应的物体的即时速度，则OB段重锤重力势能的减少量为    ，而动能的增加量为    （计算结果均保留3位有效数字，重锤质量用m表示），造成上述实验结果不相等的原因主要是    ．
              难度：中等
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            • 4． 用“落体法”验证机械能守恒定律时，利用了如图1所示的装置，完成了如下操作：
              将连接重物的纸带穿过打点计时器的限位孔，接通电源，待打点计时器工作稳定后，释放纸带，重复多次操作，从其中挑选出一条比较清晰的纸带，如图2所示．在纸带上选取一系列的计数点O、1、2、…、6，已知两相邻计数点间还有一个点，并用刻度尺依次测出相邻两计数点间的距离，依次为h1、h2、h3、h4、h5、h6，重力加速度用g表示．

              （1）根据所学的知识分析下列选项，其中符合事实的为    ．
              A．图1中的打点计时器所用的电源为频率为50Hz的交流电
              B．接通电源前，应使重物远离打点计时器，并保持纸带竖直
              C．由于纸带和打点计时器之间存在摩擦力，因此为了减少摩擦力所做的功，应选取较短的纸带
              D．在处理实验数据时，必须测出重物的质量
              E．实验时应选用体积较小、密度较大的重物
              （2）如果重物的质量用m表示，打点计时器的打点频率用f表示，则打点计时器从打下计数点1到打下计数点5的过程中，重物动能的增加量为    ，重力势能的减少量为    ．（用以上测量数据或已知的物理量表示）
              （3）假设以0点所在的水平面为重力势能的零势能面，求出打下1、2、3、4、5、6时重物的重力势能和动能的值，以重力势能和动能的大小为纵坐标，以重物下落的高度为横坐标，在图3中描绘出的图线为A、B，则动能的大小与下落高度的关系图线为    （填“A”或“B”）．两图线没有重合的原因是    ．
              难度：较易
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            • 5． （2016•湖南一模）如图所示，某同学想利用滑块在倾斜气垫导轨上的运动来验证机械能守恒定律，实验步骤如下：
              ①将长为L、原来已调至水平的气垫导轨的左端垫高H，在导轨上靠右侧P点处安装一个光电门
              ②用20分度的游标卡尺测量滑块上遮光条的宽度d
              ③接通气源及光电计时器，将滑块从导轨靠近左端某处自由释放，测得滑块通过光电门时遮光时间为△t．
              阅读上面的实验步骤回答下列问题：
              （1）实验中已知当地重力加速度为g，除上述步骤中测量的物理量之外，还需测量的物理量是    ．
              A．滑块的重力M
              B．气垫导轨的倾斜角度θ
              C．滑块释放处遮光条到光电门的距离x
              D．滑块从开始运动至到达光电门所用的时间t
              （2）请用题中所给的物理量及第（1）问中所选的物理量写出本实验验证机械能守恒的表达式    ．
              难度：较易
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            • 6． 为验证在自由落体过程中物体的机械能是守恒的，某同学利用DIS设计了一个实验，实验装置如图甲所示，图中A为电磁铁，B为光电门．有一直径为d、质量为m的金属小球通过电磁铁从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g，且小球直径d远小于A、B间的距离H．则：

              （1）小球经过光电门B时的速度vB表达式为    ；
              （2）多次改变高度H，重复上述实验，作出
              1
              t2
              -H的变化图象如图乙所示，当图线斜率k=    时（用已知量g、d表示），可判断小球下落过程中机械能守恒；
              （3）实验中发现动能增加量△Ek总是稍小于重力势能减少量△EP，增加下落高度后，△EP-△Ek将    （选填“增加”、“减小”、“不变”）．
              难度：中等
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            • 7． 研究性学习小组为了“验证动能定理”和“测当地的重力加速度”，采用了如图1所示的装置，其中m1=50g、m2=150g，开始时保持装置静止，然后释放物块m2，m2可以带动m1拖着纸带打出一系列的点，只要对纸带上的点进行测量，即可验证动能定理．某次实验打出的纸带如图2所示，O是打下的第一个点，两相邻点间还有4个点没有标出，交流电频率为50Hz．

              （1）由纸带的数据求得系统的加速度大小为    m/s2，在打点0-5的过程中，系统动能的增量△E1=    J．（保留两位有效数字）
              （2）忽略一切阻力的情况下，某同学作出的
              v2
              2
              -h图象如图3所示，则当地的重力加速度g=    m/s2．（保留两位有效数字）
              难度：较易
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            • 8． （2016•黄冈校级模拟）如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律．
              （1）若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有    （在答题卡上对应区域填入选项前的编号）．
              ①绳子的长度；
              ②物块的质量m1、m2；
              ③物块运动所用的时间；
              ④物块A下落的距离．
              （2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：
              ①绳子越长越好；
              ②绳的质量要轻；
              ③两个物块的质量之差要尽可能小；
              ④尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃．
              以上建议中确实对提高准确程度有作用的是    ．（在答题卡上对应区域填入选项前的编号）
              难度：较易
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            • 9． （1）做“验证机械能守恒定律”的实验，已有铁架台、铁夹、电源、纸带、打点计时器，还必须选取的器材是图中的    （填字母）

              （2）该实验要验证的是重锤重力势能的减少等于它动能的增加，以下说法正确的是    （填字母）
              A．必须用天平称出重锤的质量
              B．要把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重锤提升到靠近打点计时器的位置
              C．要先接通电源，再释放纸带
              D．要用秒表测出重锤下落的时间
              （3）实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，把第一个点记做O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.40cm、70.20cm、78.00cm、85.80cm．已知重锤的质量为2.00kg，打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s2．根据以上数据，可知重锤由O点运动到C点，重力势能的减少量等于    J，动能的增加量等于    J．（结果均取3位有效数字）
              难度：较易
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            • 10． （2015秋•河南月考）如图某位同学设计了一个验证机械能守恒的实验．所用器材有：质量m=0.2kg的小球、压力传感器、半径为1.2m，内径稍大于小球直径的
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              圆管．
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              圆管轨道ABC固定在竖直平面内，使小球从A点正上方某位置由静止下落，刚好能进入细圆管．实验时忽略空气阻力，g取9.8m/s2，实验结果保留三位有效数字．完成下列填空：
              （1）改变小球离A点的高度h，实验时发现当h1=1.5m时，小球从C点水平飞出后恰好能落到A点，用vC表示小球通过C点时的速度，则小球从A点到C点的过程中有mg（h1-R）    
              1
              2
              mvC2（选填“大于”、“小于”、“等于”）；
              （2）再次改变小球离A点的高度h，实验发现当小球运动到C点时恰好静止，而小球通过最低点B时B点处的压力传感器的读数为9.8N，若用vB表示小球通过B点时的速度，则小球从B点到C点的过程中有2mgR    
              1
              2
              mvB2（选填“大于”、“小于”、“等于”）；
              （3）通过（1）、（2）的实验数据，可以得出的结论是：小球与地球组成的系统机械能    （选填“守恒”、“不守恒”、“无法判断”），实验（2）中小球离A点的距离h    （选填“大于”、“小于”、“等于”）h1．
              难度：较易
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