某实验小组分别设计了如图甲、乙、丙所示的实验装置来验证机械能守恒定律。（1）经...

某实验小组分别设计了如图甲、乙、丙所示的实验装置来验证机械能守恒定律。

（1）经分析比较后，其中最理想的实验装置是（选填“甲”“乙”“丙”）．

（2）下图是利用最理想的实验装置进行实验得到的一条纸带，图中点1是打点计时器打出的第一个点，其他各点是紧接着连续打出的点，如果发现第1、2两点之间的距离明显大于2mm，这是因为实验操作时．

（3）已知重锤的质量为m，相邻两计数点的时间间隔为T，仅考虑出现（2）所述情况所带来的影响时，设从打第1点到打第6点过程中重锤减少的重力势能为，则下列关系式正确的是（填选项前的字母）

A． B． C．

（4）若实验操作正确，某同学根据公式计算出从第1点到第6点重锤动能增加量，由计算出重力势能的减少量，再根据得出重锤在下落过程中机械能守恒的结论，则该探究过程是（选填 “合理”或“不合理”）的，理由是．

【解析】（1）甲（2）先释放纸带后接通电源（3）C （4）不合理，应根据计算打第6点时的速度，然后计算第6点对应的动能．试题分析：（1）图乙中，重锤离打点计时器太远，只能在纸带的后半部分打点，纸带的利用率太低，不利于减小实验误差；图丙中用手进行纸带的固定一方面，由于手的抖动会造成纸带上的第一个点迹被拖长或位置不能确定；另一方面不便于将纸带调整为竖直方向，会导致纸带与打点计时器限位孔之间产生过大的摩擦，故甲装置是最理想的．（2）根据自由落体运动规律可知，若“1”为所打的第一个点，则第1、2两点之间的距离h=12gt2，大约为2mm，如果发现打下的第1、2两点之间的距离大约为4mm，这是因为实验时释放纸带前未打开电源，也就是打第一个点时纸带已经有了速度即操作中先释放纸带后接通电源．（3）由于开始计时时物体已经具有一定的速度，因此从打第1点到打第6点过程中重锤减少的重力势能小于打“6”点时的动能，故A、B错误，C正确．（4）该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律v2=2gh求解速度，那么就不需要验证了，应该根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，求出“6”点速度为，然后计算第6点对应的动能．考点：考查验证机械能守恒定律．【名师点睛】对于基础实验要从实验原理出发去理解，要亲自动手实验，深刻体会实验的具体操作，不能单凭记忆去理解实验，纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时物体的速度、动能、重力势能变化等．

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考点分析：

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某同学采用如图所示装置来“探究动能定理”。小车处于准备释放状态，该实验装置不恰当的地方有：

（1） ;

（2） ;

（3）．

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如图所示，固定坡道倾角为θ，顶端距光滑水平面的高度为h，一可视为质点的小物块质量为m，从坡道顶端由静止滑下，经过底端O点进入水平面时无机械能损失，为使小物块制动，将轻弹簧的一端固定在水平面左侧M处的竖直墙上，弹簧自由伸长时右侧一端恰好位于O点。已知小物体与坡道间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）

A．小物块在倾斜轨道上运动时，下滑的加速度比上滑的加速度小

B．当小物体压缩弹簧到最短时，物块的重力势能完全转化为弹簧的弹性势能

C．小物块返回倾斜轨道时所能达到的最大高度为

D．小物块在往返运动的整个过程中损失的机械能为mgh

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如图所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置。先将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质细线将小球与质量为M（M=3m）的小物块相连，小物块悬挂于管口。现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中的速率不变。（重力加速度为g）（）

A．小球运动的整个过程中，小球与小物块的系统机械能守恒

B．小球在直管中的最大速度为

C．小球从管口抛出时的速度大小为

D．小球平抛运动的水平位移等于

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据报道，美国国家航空航天局（NASA）宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler-186f。假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测，该行星自转周期为T，宇航员在该行星“北极”距该行星表面附近h处自由释放一个小球（引力视为恒力），落地时间为t。已知该行星半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（）