專題14 實(shí)驗(yàn)-驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律（原卷版）-備戰(zhàn)期末高一物理

試卷第=page22頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)專題14實(shí)驗(yàn)—驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一、實(shí)驗(yàn)題1．（22-23高一下·內(nèi)蒙古赤峰·期末）某小組利用如圖所示裝置進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。(1)下列說(shuō)法正確的是（

）A．本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用密度大、體積小的重物B．釋放紙帶時(shí)，重物應(yīng)遠(yuǎn)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”時(shí)不需要知道當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣菵．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并通過計(jì)算出瞬時(shí)速度v(2)實(shí)驗(yàn)中，先接通電源再釋放紙帶，得到下圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取二個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率是f，重物的質(zhì)量為m，則打下B點(diǎn)時(shí)，重物的重力勢(shì)能減少量Ep=，動(dòng)能增加量Ek=。(3)比較Ep與Ek的大小，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是。(4)為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，某小組同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出以下建議A．兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正B．精確測(cè)量出重物的質(zhì)量C．用手托穩(wěn)重物，接通電源后釋放重物以上建議中確實(shí)對(duì)提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確程度有作用的是。2．（22-23高一下·四川綿陽(yáng)·期末）如圖甲所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(1)供實(shí)驗(yàn)選擇的重物有以下四個(gè)，最優(yōu)選擇為________；A．質(zhì)量為10g的砝碼 B．質(zhì)量為200g的木球C．質(zhì)量為50g的塑料球 D．質(zhì)量為200g的鐵球(2)關(guān)于實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是________；A．釋放重物時(shí)要注意紙帶是否豎直 B．重物的質(zhì)量可以不測(cè)量C．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源 D．可以利用公式來(lái)求解瞬時(shí)速度(3)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取連續(xù)打出的三個(gè)點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為、、。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T。設(shè)重物質(zhì)量為m，打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能減少量，動(dòng)能變化量。在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，與相等，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。（用題中所給條件的字母表示）3．（22-23高一下·陜西西安·期末）利用圖甲裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)中，需先接通電源，再由靜止釋放重物，得到如圖乙所示的一條紙帶。為起點(diǎn)，在紙帶上選取幾個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)，其中三個(gè)連續(xù)點(diǎn)、、，測(cè)得它們到起始點(diǎn)的距離如圖。已知重物質(zhì)量重力加速度，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為，那么打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，重物的速度；點(diǎn)到點(diǎn)過程中重物重力勢(shì)能減少量為。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）(2)該同學(xué)根據(jù)紙帶算出了各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度，測(cè)出與此相對(duì)應(yīng)的重物下落高度，以為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，建立坐標(biāo)系，作出圖像，從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。若所有操作均正確，得到的圖像如圖所示。已知圖像的斜率為，可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?．（22-23高一下·遼寧阜新·期末）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是。A．選擇密度小體積大的重物，有利于減小誤差B．實(shí)驗(yàn)時(shí)要先松開紙帶后接通電源C．釋放紙帶時(shí)重物遠(yuǎn)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D．實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因是重物在下落過程中不可避免地受到阻力的作用（2）選用的測(cè)量?jī)x器除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器外還需要；A．彈簧秤

B．天平

C．毫米刻度尺

D．秒表（3）在一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如下圖所示。圖中的紙帶（填“左”或“右”）側(cè)是與重物相連的；若紙帶相鄰兩個(gè)點(diǎn)之間時(shí)間間隔為0.02s，從起點(diǎn)O到打下記數(shù)點(diǎn)B的過程中，重力勢(shì)能減少量ΔEp=J，此過程中物體動(dòng)能的增加量ΔEk=J（g取10m/s2）；通過計(jì)算，數(shù)值上ΔEpΔEk（填“>”“=”或“<”），這是因?yàn)?；?）如果以為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線應(yīng)是下圖中的。5．（23-24高一上·浙江杭州·期末）某實(shí)驗(yàn)小組“用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)中測(cè)出重物自由下落的高度h及對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v，計(jì)算出重物減少的重力勢(shì)能mgh和增加的動(dòng)能，然后進(jìn)行比較，如果兩者在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，即可驗(yàn)證重物自由下落過程中機(jī)械能守恒。請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和步驟完成下列問題：(1)關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是___________。A．重物最好選擇密度較小的木塊B．重物的質(zhì)量可以不測(cè)量C．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶D．可以利用公式v=來(lái)求解瞬時(shí)速度E．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝應(yīng)使限位孔保持豎直F．釋放重物前應(yīng)手提紙帶上端并使重物遠(yuǎn)離計(jì)時(shí)器(2)如圖乙是該實(shí)驗(yàn)小組打出的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，紙帶上的O點(diǎn)是重物下落的起始點(diǎn)，選取紙帶上連續(xù)的點(diǎn)A、B、C、D、E、F作為計(jì)時(shí)點(diǎn)，并測(cè)出各計(jì)時(shí)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離依次為27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源是50Hz的交流電，重物的質(zhì)量為0.5kg，則從計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)O到打下點(diǎn)D的過程中，重物減少的重力勢(shì)能=J；重物增加的動(dòng)能=J，造成兩者不等的系統(tǒng)誤差可能是重力加速度g取9.8m/s2，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）6．（23-24高一下·寧夏銀川·期末）某同學(xué)采用重物自由下落的方法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，如圖所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2。（1）下面是他實(shí)驗(yàn)時(shí)的操作步驟：A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上；C．用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量；D．先釋放紙帶，然后再接通電源；E．測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；F．計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能；G．改換紙帶，重做幾次。其中不必要以及不恰當(dāng)?shù)牟襟E有。（2）若已知重物的質(zhì)量為1.00kg，按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶，用毫米刻度尺測(cè)量連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)O的距離如圖（乙）所示，那么：從打下O點(diǎn)到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢(shì)能的減少量J（保留3位有效數(shù)字）；而動(dòng)能的增加量J（保留3位有效數(shù)字）。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)二者并不完全相等，請(qǐng)指出一個(gè)可能的原因。（3）重錘在下落的過程中，如果所受阻力均忽略不計(jì)，h代表下落的距離，v代表物體速率，Ek代表動(dòng)能，Ep代表勢(shì)能，E代表機(jī)械能，以水平桌面為參考面，下列圖像可能正確的是。7．（22-23高一下·天津和平·期末）用如圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，將重錘固定在紙帶一端，使重錘由靜止自由下落，打出的紙帶由于初始部分的點(diǎn)跡模糊不清，舍去這部分點(diǎn)跡后得到如圖乙所示紙帶。（1）選用的測(cè)量?jī)x器除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器外還需要A．天平

B．毫米刻度尺

C．秒表（2）關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理，下列說(shuō)法正確的是A．先接通電源再釋放紙帶B．若通過圖像驗(yàn)證機(jī)械能守恒，必須多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，才能得到多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)C．利用數(shù)據(jù)做出v2-h圖像是一條直線，且斜率數(shù)值為重力加速度值，則說(shuō)明重物下落過程機(jī)械能守恒（3）在利用紙帶上的數(shù)據(jù)點(diǎn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí)，已經(jīng)測(cè)出了AC段和FH段長(zhǎng)度，還需要測(cè)出段長(zhǎng)度才能完成本次驗(yàn)證。（4）在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)重物減少的重力勢(shì)能總是略大于重物增加的動(dòng)能，造成這種現(xiàn)象的原因是A．選用的重物質(zhì)量過大

B．選用的重物質(zhì)量過小C．存在空氣阻力和摩擦阻力

D．實(shí)驗(yàn)時(shí)操作不規(guī)范，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)確8．（22-23高一下·北京海淀·期末）某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（1）為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中是否相等（選填選項(xiàng)前的字母）。A．任意一點(diǎn)的高度與其對(duì)應(yīng)速度的平方

B．任意兩點(diǎn)間速度變化量與高度變化量C．任意一點(diǎn)的動(dòng)能與勢(shì)能

D．任意兩點(diǎn)間的動(dòng)能增加量與勢(shì)能減少量（2）某同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行了如下操作，其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是（選填選項(xiàng)前的字母）。A．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到交流電源上B．釋放紙帶前，紙帶不沿豎直方向C．先釋放紙帶，再接通電源（3）實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)、、，測(cè)得它們到起始點(diǎn)的距離分別為、、。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為。從打點(diǎn)到打點(diǎn)的過程中，若驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律成立，需要滿足的表達(dá)式為。9．（22-23高一下·福建福州·期末）某同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。（1）下圖中A、B、C、D是部分實(shí)驗(yàn)器材，該同學(xué)需選用的器材有。A．

B．

C．

D．（2）小明選擇一條較為滿意的紙帶如圖所示（交流電頻率為50Hz）。紙帶上A點(diǎn)的讀數(shù)為cm，打下B點(diǎn)時(shí)速度m/s。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）以O(shè)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，選取紙帶上連續(xù)點(diǎn)A、B、C…，測(cè)出O到A、B、C…的距離分別為、、…。選擇A、C兩點(diǎn)計(jì)算出打下B點(diǎn)時(shí)速度。通過比較重力勢(shì)能減少量和動(dòng)能增加量是否相等來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒。你認(rèn)為小明分析論證的方法是（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的，理由是。10．（22-23高一下·廣西賀州·期末）利用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。（1）除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、交流電源、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有。（選填器材前的字母）A．大小合適的鐵質(zhì)重錘

B．體積較大的木質(zhì)重錘

C．刻度尺

D．秒表（2）如圖是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC．重錘質(zhì)量用m表示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過程中，重錘重力勢(shì)能的減少量ΔEP=，動(dòng)能的增加量ΔEK=。一、實(shí)驗(yàn)題1．（22-23高一下·山東青島·期末）如圖是小明同學(xué)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律自制的實(shí)驗(yàn)裝置，固定在地面上的平臺(tái)上表面為四分之一圓弧，一鐵架臺(tái)底端焊接在圓弧最低點(diǎn)F，O點(diǎn)是圓弧的圓心，光電門1、2、3、4、5分別放置在圓弧的六等分點(diǎn)上。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，實(shí)驗(yàn)時(shí)輕質(zhì)細(xì)繩一端系在O點(diǎn)，另一端連接一質(zhì)量分布均勻的小鋼球，將小球從圓弧最高點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過程中細(xì)繩始終處于伸直狀態(tài)。（1）要完成實(shí)驗(yàn)，需要測(cè)量下列哪些物理量；A．小球的質(zhì)量mB．小球的直徑dC．小球球心到細(xì)繩懸點(diǎn)O的距離LD．小球由靜止釋放到運(yùn)動(dòng)至每個(gè)光電門位置所用的時(shí)間t（2）測(cè)得小球通過光電門2、4的擋光時(shí)間為、，結(jié)合（1）中測(cè)定的物理量，在誤差允許范圍內(nèi)若滿足的關(guān)系，則證明小球在2、4兩點(diǎn)的機(jī)械能相等；（3）以細(xì)線與水平方向夾角θ的正弦sinθ為橫坐標(biāo)，小球速度的平方v2為縱坐標(biāo)，做出的關(guān)系圖線，若擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，圖線的斜率為（結(jié)果用題中所給字母表示）。2．（22-23高一下·陜西渭南·期末）如圖為一種利用氣墊導(dǎo)軌“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，已知重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；B．測(cè)出擋光條的寬度C．將滑塊移至圖示位置，測(cè)出擋光條到光電門的距離；D．釋放滑塊，讀出擋光條通過光電門的擋光時(shí)間；E．用天平稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量；F．……（1）在滑塊從靜止釋放到運(yùn)動(dòng)到光電門的過程中，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少了。（2）擋光條通過光電門的速率為。（3）下列關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的分析中，正確的是。A．調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌左端的滑輪，使繩子與導(dǎo)軌平行B．滑塊初始位置與光電門間的距離適當(dāng)大些C．擋光條的寬度越大，測(cè)量結(jié)果越精確D．應(yīng)使托盤和砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊和擋光條的總質(zhì)量（4）為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需要測(cè)量的物理量是。（寫出物理量的名稱和符號(hào)）（5）若要符合機(jī)械能守恒定律，以上測(cè)得的物理量應(yīng)該滿足。（6）由于托盤和滑塊運(yùn)動(dòng)過程中要克服阻力做功，故該實(shí)驗(yàn)的動(dòng)能增量總是（選填“大于”“等于”或“小于”）重力勢(shì)能的減少量。3．（22-23高一下·湖南湘西·期末）阿特伍德機(jī)，是由英國(guó)牧師、數(shù)學(xué)家兼物理學(xué)家的喬治·阿特伍德在1784年發(fā)表的《關(guān)于物體的直線運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)》一文中提出的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，裝置如圖所示。阿特伍德機(jī)可以用來(lái)驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒定律。（1）該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d，開始時(shí)將質(zhì)量為m的A物體（含遮光片）、和質(zhì)量為M的B物體用繩連接后（M>m），跨放在定滑輪兩側(cè)，滑輪質(zhì)量和摩擦可忽略不計(jì)，A置于桌面上使其保持靜止?fàn)顟B(tài)。測(cè)量出擋光片中心到光電門的豎直距離h，釋放物體A后，A向上運(yùn)動(dòng)，測(cè)出擋光片擋光的時(shí)間t，則左右兩側(cè)物體的速度v的大小表達(dá)式為v=（用d、t表示）。（2）如果系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為（用題中的物理量符號(hào)表示）。（3）反復(fù)改變擋光片中心到光電門中心的豎直距離h，記錄擋光片通過光電門時(shí)間t，作出圖像，若圖像是過原點(diǎn)的一條傾斜直線，且直線的斜率為k=，則A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。4．（22-23高一下·山東德州·期末）某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度d，用量角器測(cè)出氣墊導(dǎo)軌的傾角；②測(cè)量擋光片到光電門的距離L；③由靜止釋放滑塊，記錄數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示擋光片的擋光時(shí)間t；④改變L，測(cè)出不同L所對(duì)應(yīng)的擋光時(shí)間t；⑤用天平測(cè)出滑塊和擋光片的總質(zhì)量m；根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟請(qǐng)回答：（1）滑塊通過光電門時(shí)速度的表達(dá)式（用實(shí)驗(yàn)中所測(cè)物理量符號(hào)表示）。（2）滑塊下滑至光電門的過程中，動(dòng)能的增加量為；重力勢(shì)能的減小量為。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的多組L、t數(shù)據(jù)，可繪制圖像，圖像的縱坐標(biāo)為，橫坐標(biāo)為L(zhǎng)，如果滑塊下滑過程符合機(jī)械能守恒定律，則圖像應(yīng)為過原點(diǎn)的一條傾斜直線，其斜率為（用d、、g表示）。5．（22-23高一下·云南玉溪·期末）某校高一年級(jí)的同學(xué)，在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律后，準(zhǔn)備驗(yàn)證在只有重力做功時(shí)的機(jī)械能守恒定律。其中兩名同學(xué)采用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，而另兩名同學(xué)準(zhǔn)備用如圖乙所示的裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（1）第一組同學(xué)將圖甲中的實(shí)驗(yàn)裝置安裝好后，用手提住紙帶上端，之后讓紙帶由靜止開始下落?；卮鹣铝袉栴}：①關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是；A．為減小阻力，用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器比用電火花計(jì)時(shí)器好B．在重物大小合適的情況下，選擇木塊比選擇鐵塊好C．釋放紙帶前應(yīng)先接通電源②從打出的多條紙帶中找出一條起點(diǎn)清晰且各點(diǎn)間的距離變化規(guī)則的紙帶，如圖丙所示，其中O點(diǎn)為打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)計(jì)時(shí)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫出），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為。若重物的質(zhì)量為，則打B點(diǎn)時(shí)重物的動(dòng)能J。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）第二組同學(xué)按圖乙將實(shí)驗(yàn)裝置安裝好后，讓小球靜止下垂時(shí)球心恰好通過光電門，用手把小球拉至與懸點(diǎn)等高且細(xì)線伸直，由靜止釋放小球，已知小球的質(zhì)量為m，直徑為D，細(xì)線長(zhǎng)為L(zhǎng)，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間，測(cè)得小球通過光電門的時(shí)間為，回答下列問題：①小球通過光電門時(shí)的速度大小；②若小球下落過程中機(jī)械能守恒，則應(yīng)滿足關(guān)系式。6．（22-23高一下·陜西寶雞·期末）如圖1所示，學(xué)生將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間）。（1）實(shí)驗(yàn)室提供的器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還必需要的器材是和。A．天平及砝碼

B．毫米刻度尺

C．直流電源

D．交流電源（2）實(shí)驗(yàn)中得到圖2所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T，打出B點(diǎn)時(shí)，重物的瞬時(shí)速度大小vB=，設(shè)重物的質(zhì)量為m，從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能減少量ΔEp=，動(dòng)能變化量ΔEk=。（3）大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，其原因可能是。為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，在兩個(gè)體積相同、質(zhì)量不同的重物中應(yīng)選擇質(zhì)量（選填“較大”或“較小”）的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（4）該同學(xué)在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，計(jì)算對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度v，得到如圖3所示的v2-h圖像，由圖像可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=m/s2。7．（22-23高一下·山東威?！て谀┠承〗M利用圖甲裝置驗(yàn)證重物M和N組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。M由靜止釋放，N拖著紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量和數(shù)據(jù)處理，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。實(shí)驗(yàn)中選取的一條紙帶如圖乙所示，O是打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離如圖乙所示。已知M和N的質(zhì)量分別為和，電源的頻率為，重力加速度。請(qǐng)回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)過程中，下列操作正確的是；A．應(yīng)先松開M，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源B．打點(diǎn)結(jié)束后先將紙帶取下，再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源C．固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)將N與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的距離盡量遠(yuǎn)一些D．開始時(shí)紙帶應(yīng)盡量豎直下垂并與系N的細(xì)線在同一豎直線上（2）打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，重物的速度大小為；（3）在O到B的過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為J，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量為J。（計(jì)算結(jié)果均保留三位小數(shù)）；（4）由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是。8．（22-23高一下·天津·期末）利用如圖所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。（1）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)（含鐵夾）、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、交流電源、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的器材是；A．秒表

B．刻度尺

C．天平（含砝碼）（2）大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是。A．利用公式計(jì)算重物速度B．利用公式計(jì)算重物速度C．存在空氣阻力和