1.如图2-1-17（a）所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。
①对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是________。
A.重物选用质量和密度较大的金属锤
B.两限位孔在同一竖直面内上下对正
C.精确测量出重物的质量
D.用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物
图2-1-17
②某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图（b）所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有（ ）
A.OA、AD和EG的长度 B.OC、BC和CD的长度
C.BD、CF和EG的长度 C.AC、BD和EG的长度
2.某同学用图2-1-18（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz。打出纸带的一部分如图（b）所示。
图2-1-18
该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他题给条件进行推算。
（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度大小为________。
（2）已测得S1=8.89cm，S2=9.50cm，S3=10.10cm，当地重力加速度大小为9.80m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%，由此推算出f为________Hz。
3.某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律。实验装置如图2-1-19（a）所示，打点计时器的电源为50Hz的交流电。
（1）下列实验操作中，不正确的有________
A.将铜管竖直固定在限位孔的正下方
B.纸带穿过限位孔，压在复写纸下面
C.用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落
D.在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源
（2）该同学按正确的步骤进行实验（记为“实验①”），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1，2，…，8。用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离，记录在纸上，如图2-1-19（b）图所示。
图2-1-19
请将表中的数据补充完整。
（3）分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是_____________________；磁铁受到阻尼作用的变化情况是_____________________。
（4）该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为“实验②”），结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同。请问实验②是为了说明什么？对比实验①和②的结果可得出什么结论？____________________________________。
4.如图2-1-20（a）所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。
（1）打点计时器使用的电源是_________（选填选项前的字母）。
A.直流电源 B.交流电源
（2）实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力。正确操作方法是_________（选填选项前的字母）。
A.把长木板右端垫高 B.改变小车的质量
在不挂重物且________（选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。
A.计时器不打点 B.计时器打点
（3）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A，B，C，…若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A，B，C，…各点到O点的距离为x1，x2，x3，…，如图（b）所示。
图2-1-20
实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=_________，打B点时小车的速度v=_________。(www.xing528.com)
（4）以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据做出如图（c）所示的v2-W图象。由此图象可得v2随W变化的表达式为_________。根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含v2这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_________。
（5）假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图（d）中正确反映v2-W关系的是________。
5.利用如图2-1-21（a）所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系。小车的质量为M=200.0g，钩码的质量为m=10.0g，打点计时器的电源为50Hz的交流电。
图2-1-21
（1）挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到_____________________________。
（2）挂上钩码，按实验要求打出的一条纸带如图（b）所示。选择某一点为O，一次每隔4个计时点取一个计数点。用刻度尺量出相邻计数点间的距离Δx，记录在纸带上。计算打出各计数点时小车的速度v，其中打出计数点“1”时小车的速度v1=_________m/s。
（3）将钩码的重力视为小车受到的拉力，取g=9.80m/s，利用W=mgΔx算出拉力对小车做的功W。利用Ek=
Mv2算出小车动能，并求出动能的变化量ΔEk。计算结果见下表。
请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出ΔEk-W图象（图（c））。
（4）实验结果表明，ΔEk总是略小于W。某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的。用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F=________N。
6.用如图2-1-22所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连。先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x。
图2-1-22
（1）计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是________。
（2）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量_________。
A.弹簧原长 B.当地重力加速度 C.滑块（含遮光片）的质量
（3）增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将_________。
A.增大 B.减小 C.不变
7.某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车过凹形桥最低点时速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）。
完成下列填空：
（1）将凹形桥模拟器静置于托盘上，如图2-1-23（a）所示，托盘的示数为1.00kg。
图2-1-23
（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤示数如图（b）所示，该示数为________kg。
（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧。此过程中托盘的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示。
（4）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_________N；小车通过最低点时的速度大小为_________m/s。（重力加速度大小取9.80m/s2，计算结果保留2位有效数字。）
8.某同学用如图2-1-24（a）所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方。在钢球底部竖直地粘住一片宽带为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t是由计时器测出，取v=
作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk，就能验证机械能是否守恒。
图2-1-24
（1）ΔEp=mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到_________之间的竖直距离。
A.钢球在A点时的顶端
B.钢球在A点时的球心
C.钢球在A点时的底端
（2）用ΔEk=
mv2计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图（b）所示，其读数为________cm。某次测量中，计时器的示数为0.0100s，则钢球的速度为v=_________m/s。
（3）下表为该同学的实验结果：
他发现表中的ΔEp与ΔEk之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点？请说明理由。
（4）请你提出一条减小上述差异的改进建议。
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