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1.(2024·辽宁沈阳市第二十中学模拟)在“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”实验中
(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________。
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、刻度尺、电磁打点计时器、导线及开关外，在
下列器材中，还必须使用的器材是________。
A．交流电源 B．天平(含砝码)
(3)某同学选用一质量为m＝0.4 kg的重物，按照正确的操作选得纸带如图所示，其中O是起
始点，量得连续五个计时点A、B、C、D、E到O点的距离，打点频率为50 Hz，已知当地
重力加速度为g＝9.8 m/s2，则打下C点时重物的速度大小是__________ m/s，O点到C点
的这段时间内重物重力势能的减少量为__________ J。(结果均保留两位有效数字)
(4)该同学用两个质量分别为m 、m 的重物P和Q分别进行实验，多次记录下落高度h和相
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应的速度大小v，作出的v2－h图像如图所示。对比图像分析正确的是__________。
A．阻力可能为零 B．阻力不可能为零
C．m 可能等于m D．m 小于m
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2．(2021·海南卷·15)为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒，某学习小组用如图所示的气垫导轨装置(包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计)进行实验。此
外可使用的实验器材还有：天平、游标卡尺、刻度尺。
(1)某同学设计了如下的实验步骤，其中不必要的步骤是________；
①在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字毫秒计；
②用天平测量滑块和遮光条的总质量m；
③用游标卡尺测量遮光条的宽度d；
④通过导轨上的标尺测出A、B之间的距离l；
⑤调整好气垫导轨的倾斜状态；
⑥将滑块从光电门Ⅰ左侧某处，由静止开始释放，从数字毫秒计读出滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ
的时间Δt、Δt；
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⑦用刻度尺分别测量A、B点到水平桌面的高度h、h；
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⑧改变气垫导轨倾斜程度，重复步骤⑤⑥⑦，完成多次测量。
(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度d时，游标卡尺的示数如图所示，则d＝________ mm；某
次实验中，测得Δt＝11.60 ms，则滑块通过光电门Ⅰ的瞬时速度v＝________ m/s(保留3位
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有效数字)；
(3)在误差允许范围内，若h －h ＝________(用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号
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表示，已知重力加速度为g)，则认为滑块下滑过程中机械能守恒；
(4)写出两点产生误差的主要原因：__________________________________________
________________________________________________________________________。
3．(2022·河北卷·11)某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证
系统机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。弹簧的劲度系数为 k，原长为L ，钩码的质量
0
为m。已知弹簧的弹性势能表达式为E＝kx2，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，
当地的重力加速度大小为g。(1)在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为L。接通打点计时器电
源。从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸
带如图乙所示，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T(在误差允许范围内，认为释放钩码
的同时打出 A 点)。从打出 A 点到打出 F 点时间内，弹簧的弹性势能减少量为
____________________，钩码的动能增加量为______________________，钩码的重力势能增
加量为________________。
(2)利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量
分别与钩码上升高度h的关系，如图丙所示。由图丙可知，随着h增加，两条曲线在纵向的
间隔逐渐变大，主要原因是________________________________________________________。
4．(2023·广东省模拟)如图甲所示的装置叫作阿特伍德机，是数学家和物理学家阿特伍德创
制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后
用来验证机械能守恒定律，如图乙所示。(1)实验时，该同学进行了如下操作：
①将质量均为M的重物A、B用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态(挡光片质量不
计)。测量出________________________(选填“A的上表面”“A的下表面”或“挡光片中
心”)到光电门中心的竖直距离h。
②在B的下端挂上质量为m的物块C(未画出)，让系统(重物A、B以及物块C)中的物体由
静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为Δt。
③用螺旋测微器测量挡光片的宽度d，示数如图丙所示，挡光片的宽度d＝________ mm。
计算有关物理量，验证机械能守恒定律。
(2) 如 果 系 统 ( 重 物 A 、 B 以 及 物 块 C) 的 机 械 能 守 恒 ， 应 满 足 的 关 系 式 为
____________________(用物理量的符号表示，已知重力加速度为g)。
(3)引起该实验系统误差的原因有________________________________________________
___________________________________________________________________(写一条即可)。
5．(2023·河北衡水市二模)某实验小组同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。
调节木板的倾角，使小车在未悬挂砝码盘时能拖着纸带沿木板向下匀速运动，之后将小车固
定在靠近打点计时器处，在动滑轮上悬挂砝码盘和砝码，接通打点计时器电源并释放小车，
打点计时器打出的纸带如图乙所示，已知打点计时器所接电源的频率f＝50 Hz，释放小车的
瞬间打点计时器打出的点记为“0”，之后的点依次记为“1”“2”“3”…，“0”与
“120”两点间的距离记为L，“119”与“121”两点间的距离记为Δx，两滑轮、细绳及纸
带的质量均不计，回答下列问题：
(1)打点计时器打记为“120”的点时小车的速度大小v ＝____________。
120
(2)砝码盘和砝码的总质量为 m，小车的质量为 M，当地重力加速度大小为 g，若mgL＝
____________________________成立，则验证了系统的机械能守恒。(均用题中所给字母表
示)(3)测得Δx＝5.12 cm，L＝153.55 cm，m＝0.10 kg，M＝0.90 kg，若此过程机械能守恒，则当
地的重力加速度大小g＝__________ m/s2。(结果保留两位小数)
