一同學(xué)要探究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度改變量的關(guān)系，他的實(shí)驗(yàn)如下：
如圖，在一個(gè)水平固定的粗糙桿上套有一小球，小球與桿之間的摩擦力大小恒為f，小球和固定端之間有一輕質(zhì)彈簧，彈簧左端固定，右端和小球不固連，現(xiàn)用力推動(dòng)小球使彈簧壓縮一段距離x后，再由靜止釋放小球，小球向右運(yùn)動(dòng)距離s后停止(此時(shí)小球已離開彈簧)，設(shè)水平桿足夠長(zhǎng)，多次重復(fù)以上步驟，記錄s和相應(yīng)的x數(shù)據(jù)如下：

彈簧壓縮量 （x/cm）	3.00	4.00	5.00	6.00	7.00
小球滑行的距離（s/cm）	4.50	7.99	12.50	18.01	24.50

（1）寫出彈簧的彈性勢(shì)能E_p與小球滑行距離s的關(guān)系式                ；
（2）由表中數(shù)據(jù),可得s與x的關(guān)系是                 ；
（3）由(1)、(2)的結(jié)論得到彈簧的彈性勢(shì)能E_p與彈簧的壓縮量x之間的關(guān)系是                              。
四、計(jì)算題：本題共4小題，其中第17題6分，第18題8分，第19、20題各12分，共38分。解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案不得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案必須明確寫出數(shù)值和單位。

實(shí)驗(yàn)題（18分）
（一）、在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中
（1）現(xiàn)有器材除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器外還有：A交流電源、B直流電源、C紙帶、D帶夾子的重物、E刻度尺、F天平、G鐵架臺(tái)，其中該實(shí)驗(yàn)不需要的器材是______________________。
（2）實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量和計(jì)算的物理量是：（   ）

A．下落的高度	B．重力加速度
C．重錘的質(zhì)量	D．重錘的下落速度

（3）實(shí)驗(yàn)中，若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器沒(méi)能完全豎直，以致于紙帶通過(guò)限位孔時(shí)受到阻力，同時(shí)空氣也有阻力作用，則比較下落時(shí)物體減小的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能，應(yīng)有ΔE_P________ΔE_K（填“＞”、“＜”或“＝”）
（4）實(shí)驗(yàn)中，若先、后用質(zhì)量較大的重錘和質(zhì)量較小的重錘做實(shí)驗(yàn)，則比較兩種情況下減小的重力勢(shì)能ΔE_P和增加的動(dòng)能ΔE_K，選用質(zhì)量___________（填“較大”或“較小”）的重錘做實(shí)驗(yàn)時(shí)，其比值ΔE_K/ΔE_P較大。
（二）、“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)采用重物自由下落的方法：（保留三位有效數(shù)字）
（1）若實(shí)驗(yàn)中所使用的重物質(zhì)量為m＝0.1kg，打點(diǎn)紙帶如圖所示，O是第一點(diǎn)，OA間還有未畫出的點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)間隔為0.02s，則記錄B點(diǎn)時(shí)，重物的速度v_B＝       ，重物的動(dòng)能為E_K＝         。從開始下落到B點(diǎn)，重物的重力勢(shì)能改變量是ΔE_P＝         ，因此，可以得出的結(jié)論是：                      。

（2）根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v，量出下落的距離h，則以v²/2為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是下圖中的：（     ）

圖為“碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。

（1）必須要求的條件是（  �。�

A．斜槽軌道盡量光滑以減少誤差 命題人：馮劍青	B．斜槽軌道末端的切線必須水平	C．入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等，且大小相同
D．入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下

（2）某次實(shí)驗(yàn)中得出的落點(diǎn)情況如下圖所示，假設(shè)碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則入射小球質(zhì)量m₁和被碰小球質(zhì)量m₂之比為____________。

在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：所用重錘的質(zhì)量m="1.0" kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率50 Hz，打下的紙帶如圖所示(圖中的數(shù)據(jù)為從起始點(diǎn)0到該點(diǎn)的距離)，則在打B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度v_B=      m／s，重錘的動(dòng)能E_k=      J，從開始下落到打B點(diǎn)時(shí)，重錘的勢(shì)能減小量是      J(取兩位有效數(shù)字)．

（1）（4分）圖（a）為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，現(xiàn)有的器材為：鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的重錘。為完成本實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，還需要的器材有：________（填入正確選項(xiàng)前的字母）
A．直尺    B．秒表    C．4～6V的交流電源    D．4～6V的直流電源

（2）（10分）在實(shí)驗(yàn)中，已知電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作周期T=0.02S，自由下落的重錘質(zhì)量m=2kg，如圖（b）所示為某同學(xué)實(shí)驗(yàn)后選出的一條理想的紙帶，O點(diǎn)是打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C是在紙帶上取出的三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，AB、BC間各有一個(gè)點(diǎn)未畫出。經(jīng)測(cè)得A、B、C三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為：S₁=12.9cm，S₂=20.6cm，S₃=28.9cm，g=10m/s²，完成以下問(wèn)題：（★本題中涉及到數(shù)值計(jì)算的，結(jié)果均得保留兩位有效數(shù)字）

①紙帶的______端與重錘連接（填左或右）。
②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度v_B=_________m/s。
③從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量△E_P=________J，此過(guò)程中物體動(dòng)能的增量△E_K=__________J。
④在此實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘重力勢(shì)能的減少量總是大于動(dòng)能的增量，其主要原因是因?yàn)樵谥劐N下落過(guò)程存在阻力作用，可以通過(guò)該裝置測(cè)定該阻力的大小。設(shè)重錘所受阻力大小F恒定，試用題目中所給物理量的符號(hào)表示出重錘所受阻力大小F=____________。(用m、T、g、S₁、S₂、S₃表示)

（共9分）在《用單擺測(cè)重力加速度》的實(shí)驗(yàn)中，先用刻度尺測(cè)出懸點(diǎn)到小球底端的長(zhǎng)度如圖甲所示，然后用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球的直徑如圖乙所示，再用停表測(cè)出單擺完成40次全振動(dòng)所用的時(shí)間如圖丙所示。則測(cè)出的小球直徑為__________cm，單擺的周期為____________s，單擺的擺長(zhǎng)為____________cm 。

（1）在利用自由落體運(yùn)動(dòng)《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，除鐵架臺(tái)、夾子、學(xué)生電源、紙帶和重物外，還需要下列器材中的                    (填序號(hào)）
A．秒表           B．刻度尺         C．天平          D．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
（2）在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，得到一條點(diǎn)跡清楚的紙帶如圖所示，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量，C點(diǎn)到O的距離為S．并計(jì)算得到打C點(diǎn)時(shí)重物的速度為v，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g，根據(jù)以上物理量，可知質(zhì)量為m的重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能減少量等于                ，動(dòng)能的增加量等于                    ．比較計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這一過(guò)程中動(dòng)能的增加量總是略小于重力勢(shì)能的減少量，其原因主要是                                。

（1）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源。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(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的操作步驟：A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；C．用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；D．先釋放紙帶，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶；E．測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。其中沒(méi)有必要進(jìn)行的步驟是：              （填選項(xiàng)）其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是：                （填選項(xiàng)）應(yīng)改為                                                           

（2）用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的阻值，備用器材如下：
待測(cè)電阻R_x：（阻值約為25kΩ）
電流表A₁：（量程100μA，內(nèi)阻2kΩ）
電流表A₂：（量程500μA，內(nèi)阻300Ω）
電壓表V₁：（量程10V，內(nèi)阻100kΩ）
電壓表V₂：（量程50V，內(nèi)阻500kΩ）
電源E：（電動(dòng)勢(shì)15V，允許最大電流1A）
滑動(dòng)變阻器R：（最大阻值1kΩ，允許最大電流1A）
電鍵S，導(dǎo)線若干，為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，要求測(cè)量多組數(shù)據(jù)。
①電流表應(yīng)選                ，電壓表應(yīng)選             。
②畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并在每個(gè)選用的器材旁標(biāo)上題目所給的字母符號(hào)。

（8分）某同學(xué)采用頻閃照相的方法拍攝了小球做平拋運(yùn)動(dòng)的照片，如圖所示．圖中每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)為1.25cm，則根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律由圖可求得拍攝時(shí)每隔               s曝光一次，該小球平拋時(shí)的初速度大小為               m/s(取當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824121858564475.gif" style="vertical-align:middle;" />)．

（6分）小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)后，設(shè)計(jì)了一個(gè)課題，名稱為：快速測(cè)量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過(guò)計(jì)算踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，推算自行車的騎行速度。如圖是自行車的傳動(dòng)示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。當(dāng)大齒輪Ⅰ（腳踏板）的轉(zhuǎn)速通過(guò)測(cè)量為n（r/s）時(shí)，則大齒輪的角速度是           rad/s。若要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度，除需要測(cè)量大齒輪Ⅰ的半徑r₁，小齒輪Ⅱ的半徑r₂外，還需要測(cè)量的物理量是            。用上述物理量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式為：               。