探究小组利用传感器研究小球在摆动过程中的机械能守恒规律，实验装置如图所示．在悬点处装有拉力...

探究小组利用传感器研究小球在摆动过程中的机械能守恒规律，实验装置如图所示．在悬点处装有拉力传感器，可记录小球在摆动过程中各时刻的拉力值．忽略摆线的质量和摆动过程中摆线长度的变化，重力加速度为g，实验过程如下：

（1）测量小球质量m和摆线长L；

（2）为了测量小球在最低点的速度大小，小组成员将小球拉至某一高度h处无初速释放，在传感器采集的数据中提取最大值为F，则小球在最低点的速度表达式为v=__（用F等测定的物理量符号表达），若考虑小球的大小不可忽略，则该速度的计算值与实际值相比较__（填写“偏大”、“偏小”或“相等”）．

（3）小球从释放到最低点的过程中机械能守恒的表达式为__．（用测定物理量的符号表达）

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某探究小组利用传感器研究小球在摆动过程中的机械能守恒规律，实验装置如图甲所示，用长为L不可伸长的轻质细线悬挂一质量为m的实心金属小球，在悬点处装有拉力传感器，可记录小球在摆动过程中各时刻的拉力值，小球半径可忽略不计，已知重力加速度为g，实验过程如下：

①将小球拉离平衡位置某一高度h处无初速度释放，在传感器采集的数据中提取最大值为F；

②改变高度h，重复上述过程，获取多组摆动高度h与对应过程的拉力最大值F的数据；

③在F—h坐标系中描点连线。作出F与h关系图象如图乙实线所示。

(1)F与h的关系满足F=_________(用题目所给的字母表示)，说明小球摆动过程中机械能守恒；

(2)根据乙图中的实线，可知摆线长L=_______m．(计算结果保留两位有效数字，g取10m／s2)

(3)乙图中的虚线是另一探究小组作出的F—h图像，则两小组实验所使用的器材_______不同。(填“m”或“L”)

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某探究小组险证机械能守恒定律的装置如图所示，细线端拴一个球，另一端连接力传感器，固定在天花板上，传感器可记录球在摆动过程中细线拉力大小，用量角器量出释放球时细线与竖直方向的夹角，用天平测出球的质量为m。重力加速度为g。

（1）用游标卡尺测出小球直径如图所示，读数为_________mm；

（2）将球拉至图示位置，细线与竖直方向夹角为θ，静止释放球，发现细线拉力在球摆动过程中作周期性变化。为求出球在最低点的速度大小，应读取拉力的_________(选填“最大值”或“最小值")，其值为F。

（3）球从静止释放运动到最低点过程中，满足机械能守恒的关系式为_________(用测定物理量的符号表示)。

（4）关于该实验，下列说法中正确的有_______。

A．细线要选择伸缩性小的

B．球尽量选择密度大的

C．不必测出球的质量和细线的长度

D．可以直接用弹簧测力计代替力传感器进行实验

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某探究小组险证机械能守恒定律的装置如图所示，细线端拴一个球，另一端连接力传感器，固定在天花板上，传感器可记录球在摆动过程中细线拉力大小，用量角器量出释放球时细线与竖直方向的夹角，用天平测出球的质量为m。重力加速度为g。

（1）用游标卡尺测出小球直径如图所示，读数为_________mm；

（2）将球拉至图示位置，细线与竖直方向夹角为θ，静止释放球，发现细线拉力在球摆动过程中作周期性变化。为求出球在最低点的速度大小，应读取拉力的_________(选填“最大值”或“最小值")，其值为F。

（3）球从静止释放运动到最低点过程中，满足机械能守恒的关系式为_________(用测定物理量的符号表示)。

（4）关于该实验，下列说法中正确的有_______。

A．细线要选择伸缩性小的

B．球尽量选择密度大的

C．不必测出球的质量和细线的长度

D．可以直接用弹簧测力计代替力传感器进行实验

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(1)某同学使用游标卡尺测量一个小钢球的直径如图甲所示，读数为_________mm。

(2)该同学又用天平测出小球质量为m并设计如图乙所示的实验“探究机械能守恒定律”。细线一端拴小球，固定在天花板上的另一端连接拉力传感器，传感器可记录小球摆动过程中细线拉力的大小，将球拉至图示位置。用量角器量出释放小球时细线与竖直方向的夹角，当地重力加速度为g，静止释放小球，发现细线拉力在小球摆动过程中做周期性变化。则小球在最低点时，读取拉力的_________（填“最大值”或“最小值”），记为F。

(3)小球从静止释放运动到最低点的过程中，满足机械能守恒定律的关系式为________（用测定物理量的符号表示）。

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(1)学习小组的同学在实验室用如图(1)所示的装置研究单摆的运动。将单摆挂在力传感器的下端，通过计算机来记录力传感器测定单摆摆动过程中摆线受到拉力大小的变化情况，以及单摆摆动的时间。实验过程中，保持单摆的最大摆角小于5°。

①实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图(2)甲所示，该摆球的直径d=____mm；

②实验测得摆长为L，传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图(2)乙所示，则重力加速度的表达式为：g=________(用题目中物理量的字母表示)。

(2)同学利用双缝干涉实验仪测量光的波长，按要求将仪器安装在光具座上，如图(3)甲所示，接通电源使光源正常工作。

①关于这个实验下列几种说法，你认为正确的是_____

A．增加光源到单缝的距离，干涉条纹间距变大

B．将滤光片由蓝色换成红色，干涉条纹间距变宽

C．将单缝向双缝移动一小段距离，干涉条纹间距变宽

D．去掉滤光片，干涉现象消失

②若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图(3)乙所示。通过装置中的“拨杆”的拨动____(填“能”或“不能”)把干涉条纹调成与分划板中心刻线同一方向上。

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学习小组的同学在实验室用如图(1)所示的装置研究单摆的运动。将单摆挂在力传感器的下端，通过计算机来记录力传感器测定单摆摆动过程中摆线受到拉力大小的变化情况，以及单摆摆动的时间。实验过程中，保持单摆的最大摆角小于5°。

①实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图(2)甲所示，该摆球的直径d=____mm；

②实验测得摆长为L，传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图(2)乙所示，则重力加速度的表达式为：g=________(用题目中物理量的字母表示)。

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某学习小组做探究向心力与向心加速度关系实验。实验装置如图甲：一轻质细线上端固定在拉力传感器O点，下端悬挂一质量为m的小钢球。小球从A点静止释放后绕O点在竖直面内沿着圆弧ABC摆动。已知重力加速度为g，主要实验步骤如下：

（1）用游标卡尺测出小球直径d；

（2）按图甲所示把实验器材安装调节好。当小球静止时，如图乙所示，毫米刻度尺0刻度与悬点O水平对齐（图中未画出），测得悬点O到球心的距离L=　　　　 m；

（3）利用拉力传感器和计算机，描绘出小球运动过程中细线拉力大小随时间变化的图线，如图丙所示。

（4）利用光电计时器（图中未画出）测出小球经过B点过程中，其直径的遮光时间为∆t；

可得小球经过B点瞬时速度为v =　　　　　　 （用d、∆t表示）。

（5）若向心力与向心加速度关系遵循牛顿第二定律，则小球通过B点时物理量m、v、L、g、F1（或F2）应满足的关系式为：　　　　　　　　　　　　　　　 。

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利用计算机和力传感器可以比较精确地测量作用在挂钩上的力，并能得到挂钩所受的拉力随时间变化的关系图象，实验过程中挂钩位置可认为不变。某同学利用力传感器和单摆小球来验证机械能守恒，实验步骤如下：

①如图甲所示，固定力传感器M；

②取一根不可伸长的细线，一端连接一小铁球，另一端穿过固定的光滑小圆环O，并固定在传感器M的挂钩上(小圆环刚好够一根细线通过)；

③让小铁球自由悬挂并处于静止状态，从计算机中得到拉力随时间变化的关系图象如图乙所示；

④让小铁球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动，从计算机中得到拉力随时间变化的关系图象如图丙所示。

请回答以下问题：

(1)小铁球的重量为_____。

(2)为了验证小铁球在最高点A和最低点处的机械能是否相等，则____。

A．一定得测出小铁球的质量m

B．一定得测出细线离开竖直方向的最大偏角θ

C．一定得知道当地重力加速度g的大小及图乙和图丙中的F0、F1、F2的大小

D．只要知道图乙和图丙中的F0、F1、F2的大小

(3)若已经用实验测得了第(2)小问中所需测量的物理量，则为了验证小铁球在最高点A和最低点处的机械能是否相等，只需验证____等式是否成立即可。(用题中所给物理量的符号来表示)

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某实验小组用图甲所示装置研究系统在金属轨道上运动过程中机械能是否守恒：将一端带有滑轮的长金属轨道水平放置，重物通过细绳水平牵引小车沿轨道运动，利用打点计时器和纸带记录小车的运动．

（1）本实验中小车质量　　 （填“需要”、“不需要”）远大于重物质量；

（2）将小车靠近打点计时器，将穿好的纸带拉直，接通电源，释放小车．图乙是打出的一条清晰纸带， O点是打下的第一个点，1、2、3、4、5是连续的计数点，O点和计数点1之间还有多个点（图中未画出），相邻计数点间的时间间隔为0．02s．在打计数点4时小车的速度v=　　 m/s（保留三位有效数字）．若已知重物的质量为m，小车的质量为M,则从点O到点4的过程中，系统减少的重力势能为　 ，增加的动能为　　　　 （g取9．8m/s2，数字保留两位小数）．

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