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人教版 (2019)必修 第二册5 实验：验证机械能守恒定律同步达标检测题
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这是一份人教版 (2019)必修 第二册5 实验：验证机械能守恒定律同步达标检测题，共22页。试卷主要包含了5实验，8m/s2，则，92，18m/s 0，30 3等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年人教版（2019）必修第二册
8.5实验：验证机械能守恒定律 课时作业5（含解析）
1．利用图甲所示装置完成“验证机械能守恒定律”实验
(1)图乙是某次实验得到的一条纸带，点为打点的起始点，在纸带上选取连续清晰的点迹依次标注、、、、、，取当地的重力加速度为，重物的质量为。从点至点的过程中，重物的重力势能变化量大小_____；打点时重物的速度大小_____。（此小题计算结果均保留三位有效数字）
(2)纸带上各计数点到起始点的距离为，各计数点对应的重物速度为。小张同学欲通过绘制图线研究重物机械能是否守恒。图丙中能得出重物下落过程中机械能守恒的图线是_____。
2．图甲为某实验小组做“验证机械能守恒定律”的实验装置，光电门 A、B 固定在气垫导轨上，细线两端分别与钩码和滑块相连，重力加速度为 g。
(1)实验的主要操作如下：
①按图组装好实验器材；
②让滑块从气垫导轨上光电门A 的右侧某位置由静止释放；
③记录遮光条通过光电门 A、B 所用的时间分别为t1、t2；
④改变光电门 B 的位置，进行多次实验。
为完成该实验，还缺少的主要操作是_____；
(2)实验中还需要测量的物理量有_____；
①滑块的长度 D；
②遮光条的宽度 d；
③两个光电门之间的距离 L；
④滑块（含遮光条）的质量 M；
⑤钩码的质量 m。
(3)对于滑块（含遮光条）和钩码组成的系统，重力势能的减少量DEp=_______；动能的增加量DEk=_____。（用上述所给的字母表示）
3．现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨低端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空：
若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为_______________；动能的增加量可表示为_______________。若在运动过程中机械能守恒，与s的关系式为__________。
4．某同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律，图中A、B为两个光电门。
（1）该同学首先利用20分度的游标卡尺测量小球的直径d，测量结果如图乙所示，则d＝________cm；
（2）让小球从光电门A上方某一高度处自由下落，计时装置测出小球通过光电门A、B的挡光时间tA、tB，已知当地的重力加速度为g，用刻度尺测量出光电门A、B间的距离h，则只需比较________与________是否相等就可以验证小球下落过程中机械能是否守恒；（用题目中涉及的物理量符号来表示）
（3）该同学的实验操作均正确，经过多次测量发现，（2）中需要验证的两个数值总是存在一定的误差，产生这种误差的主要原因是__________________。
5．小蓉设计了一个用汽垫导轨完成“验证机械能守恒定律”的实验，如图所示，她将光电门固定于导轨的A处，使导轨倾斜，将带有遮光片的滑块从汽垫导轨的B处静止释放，记下光电门显示的时间，多次改变导轨的倾斜角度，并将滑块从同一位置B静止释放，得到多组不同的时间△t，但小蓉还有很多问题需要你解忙解决：
(1)该实验中还需要测量的物理量有（____）
A、滑块的质量m
B、B点到A点的距离L
C、AB间的竖直高度d
D、遮光片的宽度△x
(2)结合(1)中所选物理量字母，要证明“机械能守恒定律”成立，需要得到_____与_____的直线图像，若为通过原点的直线，则可说明：在误差允许范围内，机械能守恒定律成立。
6．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看做滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。
(1)某次实验测得倾角，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=___，系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=___，在误差允许的范围内，若ΔEk=ΔEp，则可认为系统的机械能守恒；（用题中字母表示）
(2)某同学利用上述实验来测重力加速度，具体做法：使两个物体质量相等M=m，改变A、B间的距离d，测出遮光片通过光电门的瞬时速度v，作出的v2－d图象，如图乙所示，则重力加速度g=_________m/s2。
7．(1)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，在下面所列举的该实验的几个操作步骤中，你认为没有必要进行的或者错误的步骤是______（填字母代号）
A．按照图示的装置安装器件
B．将打点计时器接到学生电源的直流输出端上
C．用天平测量出重物的质量
D．先放手让纸带和重物下落，再接通电源开关
E．在打出的纸带上，依据打点的先后顺序选取A、B、C、D四个合适的相邻点，通过测量计算得出B、C两点的速度为vB、vC，并测出B、C两点间的距离为h
F．在误差允许范围内，看减少的重力势能mgh是否等于增加的动能，从而验证机械能守恒定律
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点周期为0.02 s，自由下落的重物质量为1 kg，打出一条理想的纸带，数据如图所示，单位是cm，g取9.8 m/s2，O、A之间有多个点没画出，打点计时器打下点B时，物体的速度vB＝____ m/s，从起点O到打下B点的过程中，重力势能的减少量ΔEp＝________ J，此过程中物体动能的增量ΔEk＝________ J。（答案保留两位有效数字）
8．某探究学习小组在实验室里组装了一套如图所示的装置来“探究自由落体运动过程中动能与势能的转化与守恒”，在实验中：
（1）下面叙述正确的是_________
A．用天平称出重物的质量
B．打点计时器应接在电压为4～6V的交流电源上
C．应先通电再释放纸带
D．选用点迹清晰、特别是第1、2点间距接近2mm的纸带
（2）小明同学按图甲安装仪器并通过正确操作，获得的一条纸带如图乙所示，图中O点是打出的第一个点迹，A、B、C、D、E、F、G是依次打出的点，量出OF间的距离为h ，EG之间的距离为H。已知电火花式打点计时器的打点周期为T，重物的质量为m，当地的重力加速度为g。则从打O点到打F点过程中，重物重力势能的减少量的大小为___、动能的增加量的大小为______；
（3）在题（2）实验中，考虑到空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦，重物动能的增加量应略_________(选填“大于”“小于”或“等于”)重力势能的减少量。
9．某同学利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。
(1)除图中器材外，此实验还需要的实验器材有______
A．天平B．毫米刻度尺C．秒表D．运动小车
(2)该同学开始实验时情形如图甲所示，接通电源释放纸带，请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：①______；②______
(3)该同学经修改错误并正确操作，让质量为1kg的重锤下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为频率是50Hz的交变电源，纸带打点如图乙所示。纸带上O点为重锤自由下落时的打点起点（O、A间有点未画出），选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点（图中未画出），各计数点与O点距离如图乙所示，单位为mm，重力加速度为9.8m/s2，则：（结果保留三位有效数字）
根据纸带，打点计时器打下B点时，重锤速度vB=____，重锤动能EkB=______，从开始下落算起，打点计时器记录B点时，重锤势能减少量为______。由此可以得到的实验结论是：______；
(4)如图是另一同学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______；
(5)若实验操作正确，该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
10．小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。A为装有挡光片的钩码，总质量为M，挡光片的挡光宽度为b，轻绳一端与A相连，另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m（m
(1)在A从静止开始下落h的过程中，验证以A、B、地球所组成的系统机械能守恒的表达式为______（用题目所给物理量的符号表示）；
(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值Δv，因而系统减少的重力势能______系统增加的动能（选填“大于”或“小于”）；
(3)为减小上述Δv对结果的影响，小明同学想到了以下一些做法，其中可行的是______；
A．减小挡光片上到光电门的距离h
B．增大挡光片的挡光宽度b
C．适当减小挡光片的挡光宽度b
(4)若采用本装置测量当地的重力加速度g，则测量值________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。
11．在验证机械能守恒定律的实验中，某同学利用图甲中器材进行实验，正确地完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图乙所示。在实验数据处理中，某同学取A、B两点来验证实验。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，g取9.8m/s2，图中测量结果记录在下面的表格中。
项目
x1/cm
A点瞬时速度/(m·s－1)
x2/cm
B点瞬时速度/ (m·s－1)
A、B两点间距离/cm
数据
3.92
0.98
12.80
50.00
(1)观察纸带，可知连接重物的夹子应夹在纸带的________端（选填“左”或“右”)；
(2)将表格中未填项目填写完整________；
(3)若重物和夹子的总质量为0.6kg，那么在从A到B运动过程中，动能的增加量为_______J，重力势能的减少量为_______J。
12．某同学利用频闪照片验证小铁球竖直上抛过程中机械能守恒．已知频闪仪每隔0.05s闪光一次，通过对频闪照片的测量与分析已得到照片中小铁球各位置间实际距离并已标出．已知小铁球质量为0.1kg，当地重力加速度为9.8m/s2。（计算结果均保留三位有效数字）
（1）由频闪照片上的数据，可计算出t2时刻小球的速度v2=______m/s；t6时刻小球的速度v6=______m/s。
（2）从t2到t6时间内，小铁球重力势能的增加量△Ep=_______J,动能的减少量△Ek=_____J。
（3）在误差允许的范围内，若△Ep与△Ek近似相等，则可验证机械能守恒定律．由上述数据可得△Ep______（填“＞”：＜或“=”）△Ek，造成这种结果的主要原因是________。
13．用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒。图乙给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两个计数点之间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。已知两个物体的质量m1=100g、m2=300g，则（g取9.8m/s2）
(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5=__m/s。
(2)在打点0~5过程中系统动能的增加量△Ek=___J，系统重力势能的减少量△Ek=____J，由此得出的结论是____。（结果保留3位有效数字）
(3)若某同学作出图像如图丙所示，则根据图像求得的重力加速度g=__m/s2.
14．“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行．
(1)比较这两种方案，____（选填“甲”或“乙”）方案好些．
(2)如图丙是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图中所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.ls．拉着该纸带的物体运动的加速度a=___ m/s2（计算结果保留三位有效数字）；该纸带是采用____（选填“甲”或“乙”）实验方案得到的．
(3)实验中某同学利用甲方案得到的一条点迹清晰的完整纸带如图丁所示．纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离、和的值．
①打点计时器打B点时，重物速度的大小v=____m/s（计算结果保留三位有效数字）；
②通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果_____（填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律（实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.8 m/s2）．
15．利用如图装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有_____。（选填器材前的字母）
A．大小合适的铁质重锤
B．体积较大的木质重锤
C．刻度尺
D．游标卡尺
E．秒表
(2)在实验过程中（重锤质量用m表示），下列实验操作和数据处理正确的_____。
A．释放重锤前，使纸带保持竖直器
B．做实验时，先释放重锤，再接通打点计时器的电源
C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到起点O的距离h，再根据公式v=计算，其中g应取当地的重力加速度
D．用刻度尺测量某点到起点O的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度
(3)如图是实验中得到的一条纸带在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打下起点O到打下B点的过程中，重锤重力势能减小量_____，动能增加量_____。
(4)某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2-h象去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的图象是下列图中的_____。
A． B．
C． D．
参考答案
1． B
【详解】
(1)[1] 从点至点的过程中，重物的重力势能变化量大小
[2]
(2)[2]由机械能守恒定律可得
可得
斜率恒定，图像是过原点倾斜的直线，故选B。
2．将气垫导轨调节水平 ②③④⑤ mgL
【详解】
(1)［1］为完成该实验，还缺少的主要操作是将气垫导轨调节水平；
(2)［2］滑块经过两个光电门时的速度分别为
则要验证的关系为
则要测量的物理量是：②遮光条的宽度 d；③两个光电门之间的距离 L；④滑块（含遮光条）的质量 M；⑤钩码的质量 m。所以需要测量的物理量为②③④⑤。
(3)［3］对于滑块（含遮光条）和钩码组成的系统，重力势能的减少量
DEp=mgL
［4］动能的增加量
DEk=
3．
【详解】
[1]滑块、遮光片下降重力势能减小，砝码上升重力势能增大。所以滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量
[2][3]光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法。由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度即
动能的增加量为
若在运动过程中机械能守恒
△Ek=△EP
联立可得与s的关系式为
4．0.885 gh 小球下落过程中受到空气阻力的影响
【详解】
(1)[1]根据游标卡尺的读数规则可知，小球的直径为
(2)[2][3]小球从A到B，重力势能减少了mgh，动能增加了
因此，要验证机械能是否守恒，只需比较gh与是否相等即可
(3)[4]小球下落过程中，受到空气阻力的作用，造成机械能损失，所以总是存在一定的误差。
5．CD
【详解】
(1)[1]A．动能计算式中有质量，重力势能计算式中也有质量，故质量可以抵消，所以不需要测量质量，A不需要；
BD．实验中要测量滑块动能增加量，即需要测量速度，而通过光电门的平均速度可近似等于滑块在该处的瞬时速度，即，所以还需要测量遮光片的宽度△x，不需要测量B点到A点的距离L，B不需要D需要；
C．测量滑块减小的重力势能，所以还需要测量AB间的竖直高度d，质量可以抵消，所以不需要测量质量，C需要。
故选CD。
(2)[2]增加的动能的表达式为
减小的重力势能表达式为
若要证明“机械能守恒定律”成立，即
即
所以作与的关系图像，若图像为若为通过原点的直线，则可说明：在误差允许范围内，机械能守恒定律成立
[3]由[2]可知需要作作与的关系图像。
6． (m－)gd 9.6
【详解】
(1)[1]由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，所以滑块通过光电门B速度为
滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为
[2]系统的重力势能减少量可表示为
(2)[3]根据系统机械能守恒有
则
则图线的斜率
由图象可知
则有
且解得
7．BC 0.98 0.49 0.48
【详解】
(1)[1]B．将打点计时器接到学生电源的交流输出端上，选项B错误；
C．因为要验证的关系是
两边消掉m，则没必要用天平测量出重物的质量，选项C没必要；
故选BC。
(2)[2]B点速度可以根据AC间的平均速度
[3]重力势能减小量为
[4]动能增量为
8．CD mgh 小于
【详解】
（1）[1]A．该实验中比较mgh和大小关系，因此不需要天平测质量，故A错误；
B．电火花计时器应接在电压为220V的交流电源，故B错误；
C．应该先接通电源后释放纸带，故C正确；
D．选用点迹清晰、特别是第1、2点间距接近2mm的纸带，说明起始点初速度为零，故D正确。
故选CD。
（2）[2]重物重力势能的减少量为mgh；
[3]打F点时的速度为
动能的增加量的大小为
（3）[4]考虑到空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦，根据动能定理可知重物动能的增加量应略小于重力势能的减少量。
9．B 打点计时器接了直流电 重锤离打点计时器太远 1.18m/s 0.690J 0.692J 在实验误差允许的范围内重锤下落过程机械能守恒 先释放纸带后接通电源（或松手时具有初速度，总之能体现出打第一个点时具有初速度即可） 不合理
【详解】
(1)[1]A．在实验中需验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，所以不需要天平，故A错误；
B．在实验中需运用刻度尺测量点迹间的距离，从而求出瞬时速度以及重物下降的高度，故B正确；
C．打点计时器可以测量时间，所以不需要秒表，故C错误；
D．实验中用重物牵引纸带运动，则不用运动小车，故D错误。
故选B
(2)[2][3]由图可知，错误分别为：打点计时器接了直流电；重锤离打点计时器太远
(3)[4]计数点A、B、C、D依次间隔一个点（图中未画出），所以相邻的计数点的时间间隔是T=0.04s，根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，因此有
[5]重锤动能
[6]从开始下落算起，打点计时器记录B点时，重锤势能减少量为
[7]由以上数据可知，重锤动能增加量近似等于重锤势能减少量，即在误差允许的范围内重锤下落过程机械能守恒
(4)[8]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，如果发现打下的第1、2两点之间的距离大于2mm，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
(5)[9]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。
10． 大于 C 小于
【详解】
(1)系统重力势能的减小量为
物块经过光电门的瞬时速度为
则系统动能的增加量为
则机械能守恒的表达式为
(2)[2] 某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，用光电门测出的瞬时速度小于下落时的真实速度，则系统减少的重力势能大于系统增加的动能；
(3)[3]为减小上述对结果的影响，可以减小挡光片的宽度，使得平均速度更接近瞬时速度，故C正确，A、B错误；
故选C；
(4)[4]由于阻力的影响，重力加速度的测量值小于真实值。
11．左 3.20 2.78 2.94
【详解】
(1)[1]重物刚开始运动，速度较小，点迹比较密集，故夹子应夹在纸带的左端；
(2)[2]由题中数据可得
(3)[3][4]在A到B运动过程中，动能的增加量
重力势能的减少量
12．5.30 3.30 0.843 0.860 ＜ 空气阻力做负功，机械能向内能转化
【详解】
(1)[1]在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以时刻小球的速度为
[2]时刻小球的速度为
(2)[3]小铁球重力势能的增加量为
[4]小铁球动能的减少量为
(3)[5]由以上计算可知
[6]主要原因是上升过程中存在空气阻力做负功，使得重力势能增加量小于动能的减少量，机械能向内能转化。
13．2.40m/s 1.16J 1.18J 在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒。 9.6m/s2
【详解】
(1)［1］根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为
(2)［2］在0~5过程中系统动能的增量
［3］［4］系统重力势能的减小量等于物体重力做功，可得
△Ep=W=(m2-m1）gh=0.2×9.8（0.216+0.384）J=1.18J
由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒。
(3)［5］根据动能定理可知，质量做的功等于系统动能的增加量
可知图线的斜率
可得
代入数据解得
g=9.6m/s2
14．甲 乙 能
【解析】
（1）机械能守恒的前提是只有重力做功，实际操作的方案中应该使阻力越小越好，故甲方案好一些；
（2）采用逐差法求解加速度．，因a远小于g，故为斜面上小车下滑的加速度，所以该纸带采用图乙所示的实验方案；
（3）根据运动学公式，中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均，可知重物速度的大小为：；
（2）设重物质量为m，OB对应的下落过程中
重力势能减少量为：
动能增加量为：
在误差允许范围内，可以认为相等，因此验证了机械能守恒定律，即过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果能验证机械能守恒定律．
点睛：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项；能够根据实验装置和实验中需要测量的物理量进行选择；纸带实验中，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纸带运动的加速度．
15．AC AD mghB A
【详解】
(1)[1]AB．为减小重物运动过程中的空气阻力，重物应该质量大一些、体积应该小一些，故应该选大小合适的铁质重锤，故A正确，B错误；
CD．由于要测量纸带上计数点间的距离，故要用到刻度尺，故C正确，D错误；
E．打点计时器可记录重物的运动时间，不需要秒表，故E错误。
故选AC。
(2)[2] A．为减小纸带与打点计时器间的摩擦力，释放重锤前，使纸带保持竖直，故A正确；
B．做实验时，先接通电源，后释放重锤，故B错误；
C．由于实验过程中不可避免地存在阻力作用，所以重物的实际加速度小于重力加速度，所以应该利用匀变速直线规律中的：平均速度等于中间时刻的速度来求打下某点时，重锤的速度v，故C错误；
D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度，故D正确。
故选AD。
(3)[3][4]从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的变化量的绝对值为，由于初速度为零，则动能的变化量为
(4)[5]实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，设加速度为a，则根据匀变速直线运动规律有，可知与成正比例函数关系，故A正确，BCD错误。
故选A。
2020-2021学年人教版（2019）必修第二册
8.5实验：验证机械能守恒定律 课时作业5（含解析）
1．利用图甲所示装置完成“验证机械能守恒定律”实验
(1)图乙是某次实验得到的一条纸带，点为打点的起始点，在纸带上选取连续清晰的点迹依次标注、、、、、，取当地的重力加速度为，重物的质量为。从点至点的过程中，重物的重力势能变化量大小_____；打点时重物的速度大小_____。（此小题计算结果均保留三位有效数字）
(2)纸带上各计数点到起始点的距离为，各计数点对应的重物速度为。小张同学欲通过绘制图线研究重物机械能是否守恒。图丙中能得出重物下落过程中机械能守恒的图线是_____。
2．图甲为某实验小组做“验证机械能守恒定律”的实验装置，光电门 A、B 固定在气垫导轨上，细线两端分别与钩码和滑块相连，重力加速度为 g。
(1)实验的主要操作如下：
①按图组装好实验器材；
②让滑块从气垫导轨上光电门A 的右侧某位置由静止释放；
③记录遮光条通过光电门 A、B 所用的时间分别为t1、t2；
④改变光电门 B 的位置，进行多次实验。
为完成该实验，还缺少的主要操作是_____；
(2)实验中还需要测量的物理量有_____；
①滑块的长度 D；
②遮光条的宽度 d；
③两个光电门之间的距离 L；
④滑块（含遮光条）的质量 M；
⑤钩码的质量 m。
(3)对于滑块（含遮光条）和钩码组成的系统，重力势能的减少量DEp=_______；动能的增加量DEk=_____。（用上述所给的字母表示）
3．现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨低端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空：
若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为_______________；动能的增加量可表示为_______________。若在运动过程中机械能守恒，与s的关系式为__________。
4．某同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律，图中A、B为两个光电门。
（1）该同学首先利用20分度的游标卡尺测量小球的直径d，测量结果如图乙所示，则d＝________cm；
（2）让小球从光电门A上方某一高度处自由下落，计时装置测出小球通过光电门A、B的挡光时间tA、tB，已知当地的重力加速度为g，用刻度尺测量出光电门A、B间的距离h，则只需比较________与________是否相等就可以验证小球下落过程中机械能是否守恒；（用题目中涉及的物理量符号来表示）
（3）该同学的实验操作均正确，经过多次测量发现，（2）中需要验证的两个数值总是存在一定的误差，产生这种误差的主要原因是__________________。
5．小蓉设计了一个用汽垫导轨完成“验证机械能守恒定律”的实验，如图所示，她将光电门固定于导轨的A处，使导轨倾斜，将带有遮光片的滑块从汽垫导轨的B处静止释放，记下光电门显示的时间，多次改变导轨的倾斜角度，并将滑块从同一位置B静止释放，得到多组不同的时间△t，但小蓉还有很多问题需要你解忙解决：
(1)该实验中还需要测量的物理量有（____）
A、滑块的质量m
B、B点到A点的距离L
C、AB间的竖直高度d
D、遮光片的宽度△x
(2)结合(1)中所选物理量字母，要证明“机械能守恒定律”成立，需要得到_____与_____的直线图像，若为通过原点的直线，则可说明：在误差允许范围内，机械能守恒定律成立。
6．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看做滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。
(1)某次实验测得倾角，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=___，系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=___，在误差允许的范围内，若ΔEk=ΔEp，则可认为系统的机械能守恒；（用题中字母表示）
(2)某同学利用上述实验来测重力加速度，具体做法：使两个物体质量相等M=m，改变A、B间的距离d，测出遮光片通过光电门的瞬时速度v，作出的v2－d图象，如图乙所示，则重力加速度g=_________m/s2。
7．(1)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，在下面所列举的该实验的几个操作步骤中，你认为没有必要进行的或者错误的步骤是______（填字母代号）
A．按照图示的装置安装器件
B．将打点计时器接到学生电源的直流输出端上
C．用天平测量出重物的质量
D．先放手让纸带和重物下落，再接通电源开关
E．在打出的纸带上，依据打点的先后顺序选取A、B、C、D四个合适的相邻点，通过测量计算得出B、C两点的速度为vB、vC，并测出B、C两点间的距离为h
F．在误差允许范围内，看减少的重力势能mgh是否等于增加的动能，从而验证机械能守恒定律
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点周期为0.02 s，自由下落的重物质量为1 kg，打出一条理想的纸带，数据如图所示，单位是cm，g取9.8 m/s2，O、A之间有多个点没画出，打点计时器打下点B时，物体的速度vB＝____ m/s，从起点O到打下B点的过程中，重力势能的减少量ΔEp＝________ J，此过程中物体动能的增量ΔEk＝________ J。（答案保留两位有效数字）
8．某探究学习小组在实验室里组装了一套如图所示的装置来“探究自由落体运动过程中动能与势能的转化与守恒”，在实验中：
（1）下面叙述正确的是_________
A．用天平称出重物的质量
B．打点计时器应接在电压为4～6V的交流电源上
C．应先通电再释放纸带
D．选用点迹清晰、特别是第1、2点间距接近2mm的纸带
（2）小明同学按图甲安装仪器并通过正确操作，获得的一条纸带如图乙所示，图中O点是打出的第一个点迹，A、B、C、D、E、F、G是依次打出的点，量出OF间的距离为h ，EG之间的距离为H。已知电火花式打点计时器的打点周期为T，重物的质量为m，当地的重力加速度为g。则从打O点到打F点过程中，重物重力势能的减少量的大小为___、动能的增加量的大小为______；
（3）在题（2）实验中，考虑到空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦，重物动能的增加量应略_________(选填“大于”“小于”或“等于”)重力势能的减少量。
9．某同学利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。
(1)除图中器材外，此实验还需要的实验器材有______
A．天平B．毫米刻度尺C．秒表D．运动小车
(2)该同学开始实验时情形如图甲所示，接通电源释放纸带，请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：①______；②______
(3)该同学经修改错误并正确操作，让质量为1kg的重锤下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为频率是50Hz的交变电源，纸带打点如图乙所示。纸带上O点为重锤自由下落时的打点起点（O、A间有点未画出），选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点（图中未画出），各计数点与O点距离如图乙所示，单位为mm，重力加速度为9.8m/s2，则：（结果保留三位有效数字）
根据纸带，打点计时器打下B点时，重锤速度vB=____，重锤动能EkB=______，从开始下落算起，打点计时器记录B点时，重锤势能减少量为______。由此可以得到的实验结论是：______；
(4)如图是另一同学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______；
(5)若实验操作正确，该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
10．小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。A为装有挡光片的钩码，总质量为M，挡光片的挡光宽度为b，轻绳一端与A相连，另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m（m
(1)在A从静止开始下落h的过程中，验证以A、B、地球所组成的系统机械能守恒的表达式为______（用题目所给物理量的符号表示）；
(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值Δv，因而系统减少的重力势能______系统增加的动能（选填“大于”或“小于”）；
(3)为减小上述Δv对结果的影响，小明同学想到了以下一些做法，其中可行的是______；
A．减小挡光片上到光电门的距离h
B．增大挡光片的挡光宽度b
C．适当减小挡光片的挡光宽度b
(4)若采用本装置测量当地的重力加速度g，则测量值________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。
11．在验证机械能守恒定律的实验中，某同学利用图甲中器材进行实验，正确地完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图乙所示。在实验数据处理中，某同学取A、B两点来验证实验。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，g取9.8m/s2，图中测量结果记录在下面的表格中。
项目
x1/cm
A点瞬时速度/(m·s－1)
x2/cm
B点瞬时速度/ (m·s－1)
A、B两点间距离/cm
数据
3.92
0.98
12.80
50.00
(1)观察纸带，可知连接重物的夹子应夹在纸带的________端（选填“左”或“右”)；
(2)将表格中未填项目填写完整________；
(3)若重物和夹子的总质量为0.6kg，那么在从A到B运动过程中，动能的增加量为_______J，重力势能的减少量为_______J。
12．某同学利用频闪照片验证小铁球竖直上抛过程中机械能守恒．已知频闪仪每隔0.05s闪光一次，通过对频闪照片的测量与分析已得到照片中小铁球各位置间实际距离并已标出．已知小铁球质量为0.1kg，当地重力加速度为9.8m/s2。（计算结果均保留三位有效数字）
（1）由频闪照片上的数据，可计算出t2时刻小球的速度v2=______m/s；t6时刻小球的速度v6=______m/s。
（2）从t2到t6时间内，小铁球重力势能的增加量△Ep=_______J,动能的减少量△Ek=_____J。
（3）在误差允许的范围内，若△Ep与△Ek近似相等，则可验证机械能守恒定律．由上述数据可得△Ep______（填“＞”：＜或“=”）△Ek，造成这种结果的主要原因是________。
13．用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒。图乙给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两个计数点之间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。已知两个物体的质量m1=100g、m2=300g，则（g取9.8m/s2）
(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5=__m/s。
(2)在打点0~5过程中系统动能的增加量△Ek=___J，系统重力势能的减少量△Ek=____J，由此得出的结论是____。（结果保留3位有效数字）
(3)若某同学作出图像如图丙所示，则根据图像求得的重力加速度g=__m/s2.
14．“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行．
(1)比较这两种方案，____（选填“甲”或“乙”）方案好些．
(2)如图丙是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图中所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.ls．拉着该纸带的物体运动的加速度a=___ m/s2（计算结果保留三位有效数字）；该纸带是采用____（选填“甲”或“乙”）实验方案得到的．
(3)实验中某同学利用甲方案得到的一条点迹清晰的完整纸带如图丁所示．纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离、和的值．
①打点计时器打B点时，重物速度的大小v=____m/s（计算结果保留三位有效数字）；
②通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果_____（填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律（实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.8 m/s2）．
15．利用如图装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有_____。（选填器材前的字母）
A．大小合适的铁质重锤
B．体积较大的木质重锤
C．刻度尺
D．游标卡尺
E．秒表
(2)在实验过程中（重锤质量用m表示），下列实验操作和数据处理正确的_____。
A．释放重锤前，使纸带保持竖直器
B．做实验时，先释放重锤，再接通打点计时器的电源
C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到起点O的距离h，再根据公式v=计算，其中g应取当地的重力加速度
D．用刻度尺测量某点到起点O的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度
(3)如图是实验中得到的一条纸带在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打下起点O到打下B点的过程中，重锤重力势能减小量_____，动能增加量_____。
(4)某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2-h象去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的图象是下列图中的_____。
A． B．
C． D．
参考答案
1． B
【详解】
(1)[1] 从点至点的过程中，重物的重力势能变化量大小
[2]
(2)[2]由机械能守恒定律可得
可得
斜率恒定，图像是过原点倾斜的直线，故选B。
2．将气垫导轨调节水平 ②③④⑤ mgL
【详解】
(1)［1］为完成该实验，还缺少的主要操作是将气垫导轨调节水平；
(2)［2］滑块经过两个光电门时的速度分别为
则要验证的关系为
则要测量的物理量是：②遮光条的宽度 d；③两个光电门之间的距离 L；④滑块（含遮光条）的质量 M；⑤钩码的质量 m。所以需要测量的物理量为②③④⑤。
(3)［3］对于滑块（含遮光条）和钩码组成的系统，重力势能的减少量
DEp=mgL
［4］动能的增加量
DEk=
3．
【详解】
[1]滑块、遮光片下降重力势能减小，砝码上升重力势能增大。所以滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量
[2][3]光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法。由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度即
动能的增加量为
若在运动过程中机械能守恒
△Ek=△EP
联立可得与s的关系式为
4．0.885 gh 小球下落过程中受到空气阻力的影响
【详解】
(1)[1]根据游标卡尺的读数规则可知，小球的直径为
(2)[2][3]小球从A到B，重力势能减少了mgh，动能增加了
因此，要验证机械能是否守恒，只需比较gh与是否相等即可
(3)[4]小球下落过程中，受到空气阻力的作用，造成机械能损失，所以总是存在一定的误差。
5．CD
【详解】
(1)[1]A．动能计算式中有质量，重力势能计算式中也有质量，故质量可以抵消，所以不需要测量质量，A不需要；
BD．实验中要测量滑块动能增加量，即需要测量速度，而通过光电门的平均速度可近似等于滑块在该处的瞬时速度，即，所以还需要测量遮光片的宽度△x，不需要测量B点到A点的距离L，B不需要D需要；
C．测量滑块减小的重力势能，所以还需要测量AB间的竖直高度d，质量可以抵消，所以不需要测量质量，C需要。
故选CD。
(2)[2]增加的动能的表达式为
减小的重力势能表达式为
若要证明“机械能守恒定律”成立，即
即
所以作与的关系图像，若图像为若为通过原点的直线，则可说明：在误差允许范围内，机械能守恒定律成立
[3]由[2]可知需要作作与的关系图像。
6． (m－)gd 9.6
【详解】
(1)[1]由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，所以滑块通过光电门B速度为
滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为
[2]系统的重力势能减少量可表示为
(2)[3]根据系统机械能守恒有
则
则图线的斜率
由图象可知
则有
且解得
7．BC 0.98 0.49 0.48
【详解】
(1)[1]B．将打点计时器接到学生电源的交流输出端上，选项B错误；
C．因为要验证的关系是
两边消掉m，则没必要用天平测量出重物的质量，选项C没必要；
故选BC。
(2)[2]B点速度可以根据AC间的平均速度
[3]重力势能减小量为
[4]动能增量为
8．CD mgh 小于
【详解】
（1）[1]A．该实验中比较mgh和大小关系，因此不需要天平测质量，故A错误；
B．电火花计时器应接在电压为220V的交流电源，故B错误；
C．应该先接通电源后释放纸带，故C正确；
D．选用点迹清晰、特别是第1、2点间距接近2mm的纸带，说明起始点初速度为零，故D正确。
故选CD。
（2）[2]重物重力势能的减少量为mgh；
[3]打F点时的速度为
动能的增加量的大小为
（3）[4]考虑到空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦，根据动能定理可知重物动能的增加量应略小于重力势能的减少量。
9．B 打点计时器接了直流电 重锤离打点计时器太远 1.18m/s 0.690J 0.692J 在实验误差允许的范围内重锤下落过程机械能守恒 先释放纸带后接通电源（或松手时具有初速度，总之能体现出打第一个点时具有初速度即可） 不合理
【详解】
(1)[1]A．在实验中需验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，所以不需要天平，故A错误；
B．在实验中需运用刻度尺测量点迹间的距离，从而求出瞬时速度以及重物下降的高度，故B正确；
C．打点计时器可以测量时间，所以不需要秒表，故C错误；
D．实验中用重物牵引纸带运动，则不用运动小车，故D错误。
故选B
(2)[2][3]由图可知，错误分别为：打点计时器接了直流电；重锤离打点计时器太远
(3)[4]计数点A、B、C、D依次间隔一个点（图中未画出），所以相邻的计数点的时间间隔是T=0.04s，根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，因此有
[5]重锤动能
[6]从开始下落算起，打点计时器记录B点时，重锤势能减少量为
[7]由以上数据可知，重锤动能增加量近似等于重锤势能减少量，即在误差允许的范围内重锤下落过程机械能守恒
(4)[8]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，如果发现打下的第1、2两点之间的距离大于2mm，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
(5)[9]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。
10． 大于 C 小于
【详解】
(1)系统重力势能的减小量为
物块经过光电门的瞬时速度为
则系统动能的增加量为
则机械能守恒的表达式为
(2)[2] 某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，用光电门测出的瞬时速度小于下落时的真实速度，则系统减少的重力势能大于系统增加的动能；
(3)[3]为减小上述对结果的影响，可以减小挡光片的宽度，使得平均速度更接近瞬时速度，故C正确，A、B错误；
故选C；
(4)[4]由于阻力的影响，重力加速度的测量值小于真实值。
11．左 3.20 2.78 2.94
【详解】
(1)[1]重物刚开始运动，速度较小，点迹比较密集，故夹子应夹在纸带的左端；
(2)[2]由题中数据可得
(3)[3][4]在A到B运动过程中，动能的增加量
重力势能的减少量
12．5.30 3.30 0.843 0.860 ＜ 空气阻力做负功，机械能向内能转化
【详解】
(1)[1]在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以时刻小球的速度为
[2]时刻小球的速度为
(2)[3]小铁球重力势能的增加量为
[4]小铁球动能的减少量为
(3)[5]由以上计算可知
[6]主要原因是上升过程中存在空气阻力做负功，使得重力势能增加量小于动能的减少量，机械能向内能转化。
13．2.40m/s 1.16J 1.18J 在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒。 9.6m/s2
【详解】
(1)［1］根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为
(2)［2］在0~5过程中系统动能的增量
［3］［4］系统重力势能的减小量等于物体重力做功，可得
△Ep=W=(m2-m1）gh=0.2×9.8（0.216+0.384）J=1.18J
由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒。
(3)［5］根据动能定理可知，质量做的功等于系统动能的增加量
可知图线的斜率
可得
代入数据解得
g=9.6m/s2
14．甲 乙 能
【解析】
（1）机械能守恒的前提是只有重力做功，实际操作的方案中应该使阻力越小越好，故甲方案好一些；
（2）采用逐差法求解加速度．，因a远小于g，故为斜面上小车下滑的加速度，所以该纸带采用图乙所示的实验方案；
（3）根据运动学公式，中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均，可知重物速度的大小为：；
（2）设重物质量为m，OB对应的下落过程中
重力势能减少量为：
动能增加量为：
在误差允许范围内，可以认为相等，因此验证了机械能守恒定律，即过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果能验证机械能守恒定律．
点睛：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项；能够根据实验装置和实验中需要测量的物理量进行选择；纸带实验中，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纸带运动的加速度．
15．AC AD mghB A
【详解】
(1)[1]AB．为减小重物运动过程中的空气阻力，重物应该质量大一些、体积应该小一些，故应该选大小合适的铁质重锤，故A正确，B错误；
CD．由于要测量纸带上计数点间的距离，故要用到刻度尺，故C正确，D错误；
E．打点计时器可记录重物的运动时间，不需要秒表，故E错误。
故选AC。
(2)[2] A．为减小纸带与打点计时器间的摩擦力，释放重锤前，使纸带保持竖直，故A正确；
B．做实验时，先接通电源，后释放重锤，故B错误；
C．由于实验过程中不可避免地存在阻力作用，所以重物的实际加速度小于重力加速度，所以应该利用匀变速直线规律中的：平均速度等于中间时刻的速度来求打下某点时，重锤的速度v，故C错误；
D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度，故D正确。
故选AD。
(3)[3][4]从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的变化量的绝对值为，由于初速度为零，则动能的变化量为
(4)[5]实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，设加速度为a，则根据匀变速直线运动规律有，可知与成正比例函数关系，故A正确，BCD错误。
故选A。
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