题目内容
图甲是某物理小组验证系统的机械能是否守恒的实验装置，一端带有定滑轮的木板放置在水平桌面上，木板上有一小车，小车一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与钩码相连。开始时将木板固定打点计时器的一端适当垫高，在不挂钩码的条件下，轻推小车使小车能够沿木板匀速滑动。挂上钩码后，释放小车，在纸带上打出一系列小点。已知交流电源的频率为50 Hz。
（1）图乙是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个点，图中未标出。计数点间的距离x1、x2、x3、…、x6依次为：2．34 c m、2．81 cm、3．29 cm、3．76 cm、4．25 cm、4．73 cm。根据图中数据计算打下计数点5时的速度v5= m／s，小车运动的加速度a= m/s2；（保留三位有效数字）
（2）实验中测出小车的质量为M、钩码的质量为m，计时器的打点周期为T。若不计小车沿木板运动时下降的高度，从打下计数点l到计数点5的过程中，小车和钩码组成的系统，减小的重力势能（用x1、x2、…、m、M、g和r表示）△Ep= ，增加的动能△Ek= 。
（1）0.449m/s 0.478m/s2 （2）
【解析】
试题分析：（1）据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，则有：
，加速度为
。（2）由于小车和钩码组成的系统的重力势能变化主要表现在钩码的重力势能变化，则有：
，系统增加的动能为两者动能增加之和，而两者为连接体速度大小相等，则系统增加的动能为：
考点：本题考查打点计时器的应用和机械能守恒定律的验证。
（1）某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段电线，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表测其电阻值约为2Ω，为提高测量的精度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段导线（图中用Rx表示）的电阻．
某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律。请阅读下列两段材料，完成后面问题。
第1小组：利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。图所示所标数据为实际距离，t0时刻刚好对应抛出点，该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表，当他们要计算重力势能的改变量时，发现不知道当地重力加速度，请你根据实验数据，按照下列要求计算出重力加速度。
| 时刻 | t1 | t2 | t3 | t4 | t5 |
| 速度v(m/s) | 4.52 | 4.04 | 3.56 | 3.08 | 2.60 |
| v2(m2/s2) | 20.43 | 16.32 | 12.67 | 9.49 | 6.76 |
（1）在所给的坐标纸上作出v2—h图象；
（2）分析说明，图象斜率的绝对值表示的物理意义是：_______________________；
（3）由图象求得的重力加速度是______m/s2（结果保留三位有效数字）。
第2小组：DIS实验是利用现代信息技术进行的实验。“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，小组同学在实验中利用小铁球从很光洁的曲面上滚下，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图乙所示。图象的横轴表示小球距d点（最低点）的高度h，纵轴表示小铁球的重力势能EP、动能Ek或机械能E。试回答下列问题：
（1）图乙的图象中，表示小球的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是___________（按顺序填写相应图线所对应的文字）；
（2）根据图乙所示的实验图象，可以得出的结论是：_____________________________。