用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對圖中紙帶上的點痕進行測量．


即可驗證機械能守恒定律
①下面列舉了該實驗的幾個操作步驟
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上
C．用天平測出重錘的質(zhì)量；
D．先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶
E．測量紙帶上某些點間的距離；
F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能
其中沒有必要進行的步驟是______，操作不當?shù)牟襟E是______．
②利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度．如圖2所示是打出的一條紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出各點之間的距離如圖2所示．使用電流的頻率為f，則計算重錘下落的加速度的表達式a=______．（用x₁、x₂、x₃、x₄及f表示）
③在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其主要原因是重錘和紙帶下落過程中存在阻力作用，可以通過該實驗裝置測阻力的大小，若已知當?shù)刂亓�加速度為g，還需要測量的物理量是______．

某同學在資料上發(fā)現(xiàn)彈簧振子的周期公式為T=2π

m k

，彈簧的彈性勢能公式為成Ep=

1

2

kx2（式中k為彈簧的勁度系數(shù)，m為振子的質(zhì)量，x為彈簧的形變量）．為了驗證彈簧的彈性勢能公式，他設(shè)計了如圖甲所示的實驗：輕彈簧的一端固定在水平光滑木板一端，另一端連接一個質(zhì)量為M的滑塊，滑塊上豎直固定一個擋光條，每當擋光條擋住從光源A發(fā)出的細光束時，傳感器B因接收不到光線就產(chǎn)生一個電信號，輸入電腦后經(jīng)電腦自動處理就能形成一個脈沖電壓波形；開始時滑塊靜止在平衡位置恰好能擋住細光束．在木板的另一端有一個彈簧槍，發(fā)射出質(zhì)量為m，速度為v0的彈丸，彈丸擊中木塊后留在木塊中一起做簡諧振動．
（1）系統(tǒng)在振動過程中，所具有的最大動能Ek=______；
（2）系統(tǒng)振動過程中，在電腦上所形成的脈沖電壓波形如圖乙所示，由圖可知該系統(tǒng)的振動周期大小為：T=______；
（3）如果再測出滑塊振動的振幅為A，利用資料上提供的兩個公式求出系統(tǒng)振動過程中彈簧的最大彈性勢能為：Ep=______；
通過本實驗，根據(jù)機械能守恒，如發(fā)現(xiàn)Ek=Ep，即驗證了彈簧的彈性勢能公式的正確性

用DIS研究機械能守恒定律．將實驗裝置中的光電門傳感器接入數(shù)據(jù)采集器，測定擺錘在某一位置的瞬時速度，從而求得擺錘在該位置的動能，同時輸入擺錘的高度，求得擺錘在該位置的重力勢能，進而研究勢能和動能轉(zhuǎn)化時的規(guī)律．實驗中A、B、C、D四點高度為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計算機默認，不必輸入．現(xiàn)某位同學要測定擺錘在D點的瞬時速度．其實驗裝置如圖所示，接著他點擊“開始記錄”，同時讓擺錘從圖中所示位置釋放，計算機將擺錘通過光電門傳感器的速度自動記錄在表格的對應(yīng)處，如圖．
（1）請指出該同學實驗中的錯誤之處：______
（2）圖中計算機記錄的數(shù)據(jù)與真實值相比將______（填“偏大”、“偏小”或“仍準確”）

DIS實驗是利用現(xiàn)代信息技術(shù)進行的實驗．學生實驗“用DIS研究機械能守恒定律”的裝置如圖（a）所示，某組同學在一次實驗中，選擇DIS以圖象方式顯示實驗的結(jié)果，所顯示的圖象如圖（b）所示．圖象的橫軸表示小球距D點的高度h，縱軸表示擺球的重力勢能E_p、動能E_k或機械能E．試回答下列問題：



（1）圖（b）的圖象中，表示小球的重力勢能E_p、動能E_k、機械能E隨小球距D點的高度h變化關(guān)系的圖線分別是______（按順序填寫相應(yīng)圖線所對應(yīng)的文字）．
（2）圖（a）所示的實驗裝置中，小球起到______的作用，傳感器K的名稱是______．
（3）根據(jù)圖（b）所示的實驗圖象，可以得出的結(jié)論是______．

某同學利用光電傳感器設(shè)計了測定重力加速度的實驗，實驗裝置如圖所示，實驗器材有帶有標度的豎直桿、光電計時器、小鋼球等，小鋼球的初始位置與標度O平齊，O、A、B、C、D、E間距相等．豎直桿上端固定一個電磁鐵，通電時，小鋼球被吸在電磁鐵上，斷電時，小鋼球自由下落．光電門可以在豎直桿上移動．
（1）某同學用游標卡尺測量小鋼球的直徑，如圖所示，讀數(shù)為______cm；


（2）先將光電門夾在A處，光電計時器記錄下小鋼球經(jīng)過光電門的時間為t，量出OA的距離為h，小鋼球的直徑為d．則小鋼球運動到光電門處的瞬時速度v=______，當?shù)氐闹亓�加速為______（用題中所給字母表示）；
（3）該同學通過移動光電門在豎直桿上的位置進行多次實驗，若某次實驗時光電門計時器記錄下小鋼球經(jīng)過光電門的時間為

1

2

t，請你判斷此時光電門應(yīng)固定在位置______處（選填“B”、“C”、“D”或“E”）．

在研究動能和勢能轉(zhuǎn)化規(guī)律的實驗中，如圖所示．
（1）小球下擺過程中的瞬時速度是采用______傳感器和計算機系統(tǒng)測得的，一般情況下
以______點為零勢能面．整個下擺過程中，小球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，總的______保持不變．
（2）在研究動能和勢能轉(zhuǎn)化規(guī)律的實驗中，下列做法中正確的是______
A．擺錘釋放器在每次釋放后都要調(diào)整高度
B．光電門傳感器始終放在最低點
C．每次要用測平器使光電門傳感器的紅外發(fā)射孔對應(yīng)于所要 求高度的水平線
D．金屬圓柱體在擺動時不一定要通過光電孔．

學生實驗“用DIS研究機械能守恒定律”的裝置如圖（a）所示，某組同學在一次實驗中，選擇DIS以圖象方式顯示實驗的結(jié)果，所顯示的圖象如圖（b）所示．圖象的橫軸表示小球距D點的高度h，縱軸表示小球的重力勢能E_p、動能E_k或機械能E．試回答下列問題：



（1）在圖（a）所示的實驗裝置中，固定于小球下端、寬度為△s，且不透光的薄片J是______，傳感器K的名稱是______．
（2）在圖（b）所示的圖象中，表示小球的重力勢能E_p、動能E_k、機械能E隨小球距D點的高度h變化關(guān)系的圖線分別是______（按順序填寫相應(yīng)圖線所對應(yīng)的文字）．
（3）根據(jù)圖（b）所示的實驗圖象，可以得出的結(jié)論是______．

在《驗證機械能守恒定律》的實驗中，
（1）應(yīng)選擇第一、第二兩點間的距離接近______的紙帶．
（2）理論上，自由下落的物體，重力勢能的減少______動能的增加．（填等于、大于、小于）在實際情況中，重力勢能的減少______動能的增加．（填等于、大于、小于）

在《驗證機械能守恒定律》的實驗中，已備有：電火花計時器、紙帶、刻度尺、帶鐵夾的鐵架臺，還需要的器材是（　�。�

A．彈簧秤

B．天平

C．秒表

D．重錘

如圖所示，將輕彈簧放在光滑的水平軌道上，一端與軌道的A端固定在一起，另一端正好在軌道的B端處，軌道固定在水平桌面的邊緣上，桌邊懸一重錘．利用該裝置可以找出彈簧壓縮時具有的彈性勢能與壓縮量之間的關(guān)系．
（1）為完成實驗，還需下列哪些器材？答：______．
A．秒表   B．刻度尺  C．白紙 D．復寫紙  E．小球   F．游標卡尺
（2）如果在實驗中，得到彈簧壓縮量x和小球離開桌面后的水平位移s的一些數(shù)據(jù)如下表，則得到的實驗結(jié)論是______．

實驗次序	1	2	3	4
x/cm	2.00	3.00	4.00	5.00
s/cm	10.20	15.14	20.10	25.30