（2011?武汉二模）自由落体仪如图所示，其主体是一个有刻度尺的立柱，其上装有磁式吸球器、光电门1、光电门2、捕球器、小钢球（直径d=1cm）．利用自由落体仪测量重力加速度实验步骤如下：
①将自由落体仪直立于水平地面上，调节水平底座使立柱竖直，固定好吸球器．
②适当调节两光电门1、2的位置，由刻度尺读出两光电门的高度差为h₁，用吸球器控制使小球自由下落，由光电计时器读出小球从光电门1到光电门2的时间，重复数次，求出时间的平均值为t₁．
③光电门1不动，改变光电门2的位置，由刻度尺读出两光电门的高度差为h₂，用吸球器控制使小球自由下落，由光电计时器读出小球由光电门1到光电门2的时间，重复数次，求出时间的平均值为t₂．
④计算重力加速度值g．
请回答下列问题：
（1）在步骤③中光电门1的位罝保持不动的目的是
A、保证小球每次从光电门1到光电门2的时间相同
B、保证小球每次通过光电门1时的速度相同
C、保证小球每次通过光电门1时的重力加速度相同
（2）用测得的物理量表示重力加速度值g=．

（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选取．0、1、2、3、4、5六个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出．纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺，零点跟计数点“0”对齐．由图可以读出1、3、5三个计数点跟“0”点的距离x₁、x₃、x₅．．
（2）电火花打点计时器工作时使用（选填“交流”或“直流”）电源，工作电压V，相邻两个计数点的时间间隔为s．
（3）由下表可知

距离	x1	x2	x3
测量值/cm	1.20cm	5.38 5.38 cm	5.40 5.40 cm

则小车通过计数点2的瞬时速度为m/s；通过计数点4的瞬时速度为m/s；小车的加速度是m/s²．（结果保留两位有效数字）

（1）在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，根据不同的实验原理应相应选取不同的测量电表，下列选项中正确的是
A．若用“等电势差”描绘等势线，用电压表
B．若用“等电势差”描绘等势线，用电流表
C．若用“等电势”描绘等势线，用灵敏电流表
D．若用“等电势”描绘等势线，用电压表
（2）探究能力是物理学研究的重要能力之一．有同学通过设计实验来探究物体因绕轴转动而具有的转动动能与哪些因素有关．他以圆型砂轮为研究对象，研究其转动动能与其质量、半径、角速度等的具体关系．如图所示，砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下，设尺和砂轮间的摩擦力恒为

10

π

N，（不计转轴的质量及其与支架间的摩擦）分别取不同质量、不同半径的砂轮，使其以不同角速度旋转的进行实验，最后得到的数据如表所示

半径/cm	质量/m0	角速度/rad?s-1	圈数	转动动能/J
4	1	2	8
4	1	3	18
4	1	4	32
4	2	2	16
4	3	2	24
4	4	2	32
8	1	2	16
12	1	2	24
16	1	2	32

（1）根据题给数据计算砂轮的转动动能E_k，并填在上面的表格里
（2）由上述数据推导出该砂轮的转动动能E_k与质量m、角速度ω、半径r的关系式为．
（3）以上实验运用了物理学中的一个重要的思维方法是：．

探究能力是进行物理学研究的重要能力之一．物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关．为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系，某同学采用了下述实验方法进行探索．如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据得出结论．另外已测试砂轮转轴的直径为2cm，转轴间的摩擦力为10N/π．经实验测得的几组ω和n如下表所示：

ω/rad?s-1	0.5	1	2	3	4
n	5.0	20	80	180	320
Ek

（1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中．?
（2）由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为．?
（3）若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈时的角速度为 rad/s．

如图1所示，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为速度传感器，它能将滑块A滑到导轨最低点时的速度实时传送到计算机上，整个装置置于高度可调节的斜面上，设斜面高度为h．启动气源，滑块4自导轨顶端由静止释放，将斜面的高度、滑块通过传感器C时的对应速度记入表中．（g取9.8m/s²）

实验序号	1	2	3	4	5	6
斜面高度h（cm）	10	20	30	40	50	60
传感器示数v（m/s）	1.40	1.98	2.42	2.80	2.90	3.43
v2（m2/s2）	1.96	3.92	5.86	7.84	8.41	11.76

①要由此装置验证机械能守恒定律，所需的器材有速度传感器（带电源、计算机、导线），滑块，气垫导轨（带气源），髙度可以调节的斜面，此外还必需的器材有；
A．毫米刻度尺     B．天平     C．秒表    D．打点计时器      E．弹簧测力计
②选择适当的物理量在图2所示的坐标纸上作出能直观反映滑块经传感器时的速度与斜面髙度的关系图象；（需标出横纵坐标所代表的物理量）
③由图象分析滑块沿气垫导轨下滑时机械能是否守恒．若守恒，说明机械能守恒的依据，若不守恒，说明机械能不守恒的原因．你的结论是．