考点60 实验六：验证机械能守恒定律（B）
1.在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为，测得所用重物的质量为1.00kg。甲、乙、丙三位学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm和0.25cm，可见其中肯定有一个学生在操作上有错误。（答案保留两位有效数字）
（1）操作错误的同学是__________（填：“甲”、“乙”或“丙”）
（2）若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），那么
①纸带的__________端与重物相连。（填“左”或“右”）
②打点计时器打下计数点B时，重物的速度=__________。
③在从起点O到打下计数点B的过程中重力势能的减少量是=__________J，此过程中重物动能的增加量是=__________J。
④通过计算，数值上，原因是__________；
⑤实验的结论是__________。
2.某同学用图甲所示的实验装置探究线速度与角速度的关系并验证机械能守恒定律。先将两个完全相同的钢球P、Q固定在长为3L的轻质空心纸杆两端，然后在杆长处安装一个阻力非常小的固定转轴O。最后在两个钢球的球心处分别固定一个相同的挡光片，如图乙所示，保证挡光片所在平面和杆垂直。已知重力加速度为g。
实验步骤如下：
（1）该同学将杆抬至水平位置后由静止释放，当P转到最低点时，固定在钢球P、Q球心处的挡光片刚好同时通过光电门1、光电门2；（两个光电门规格相同，均安装在过O点的竖直轴上）
（2）若挡光片通过光电门1、光电门2的时间为和，根据该同学的设计，应为______；（选填“A”或者“B”）
A.2:1 B.1:2
（3）若要验证“机械能守恒定律”，该同学______（选填“需要”或者“不需要”）测量钢球的质量m；
（4）用游标卡尺测量挡光片的宽度，示数如图丙所示，则挡光片宽度______mm；
（5）在误差允许范围内，关系式______成立，则验证了机械能守恒定律（关系式用g、L、d、、表示）；
（6）通过多次测量和计算，发现第（2）问的关系式均存在误差，其中一组典型数据为，。造成误差的主要原因可能是______。
A.空气阻力对钢球的影响 B.转轴处阻力的影响
C.钢球半径对线速度计算的影响 D.忽略了纸杆的质量
3.用如图1所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）除了图中所示的器材外，下列器材哪个是完成该实验所必需的_________；
A.秒表 B.刻度尺 C.天平
（2）开始打点计时时，两个操作步骤：
A.接通电源
B.松开纸带
其顺序应该是：先_________（填符号）；
（3）实验中得到如图2所示的一条纸带，其中纸带上的各点为真实打下的点，从中选取A、B、C三个点，测得它们到起始点O的距离分别为h1、h2、h3。计时器打点周期为T，若要验证从O点到B点的过程中机械能守恒，应满足的关系式为_________。
4.某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。滑块和遮光条的总质量为M，槽码共有6个，每个槽码的质量均为m。
（1）先用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则______mm。
（2）实验开始前要调整气垫导轨水平，不挂槽码和细线，接通气源，轻推滑块使其从轨道右端向左端运动，如果发现遮光条通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间，则可调节旋钮P使轨道左端______（选填“升高”或“降低”）一些，直到再次轻推滑块使其从轨道右端向左端运动，遮光条通过光电门2的时间等于通过光电门1的时间。
（3）取走光电门1，细线上悬挂6个槽码，让滑块从气垫导轨上A点（图中未标出）由静止释放，记录滑块通过光电门2时，遮光条挡光时间，测出A点到光电门2的距离为x，若式子______（用给出的物理量符号表示）成立，则机械能守恒定律得到验证。
5.某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律，实验装置如图1所示。弹簧的劲度系数为k，原长为，钩码的质量为m。已知弹簧的弹性势能表达式为，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为g。
（1）在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为L。接通打点计时器电源。从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图2示，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T（在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出A点）。从打出A点到打出F点时间内，弹簧的弹性势能减少量为________，钩码的动能增加量为________，钩码的重力势能增加量为________。
（2）利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度h的关系，如图3所示。由图3可知，随着h增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，主要原因是________。
6.利用气垫导轨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点处由一带长方形遮光条的滑块，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的小球相连，遮光板两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光板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表示遮光板的宽度，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，实验时滑块在A处由静止开始运动。
（1）滑块通过B点的瞬时速度可表示为_________。
（2）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=_________。系统的重力势能减少量可表示为=_______。在误差允许的范围内，若则认为系统的机械能守恒。
（3）在上次实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的图像如图所示，并测得，则重力加速度g=__________。
7.某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”，如图（甲）所示。打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为。
（1）下面是他实验时的操作步骤：
A.按照图示的装置安装器件；
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C.用天平测量出重锤的质量；
D.先释放纸带，然后再接通电源；
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F.计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能；
G.改换纸带，重做几次。
其中不必要以及不恰当的步骤有__________________；
（2）若已知重物的质量为，按实验要求正确地选出纸带，用毫米刻度尺测量连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图（乙）所示，那么：从打下O点到打下计数点B的过程中重力势能的减少量_____J（保留3位有效数字）；而动能的增加量______J（保留3位有效数字）。实验发现二者并不完全相等，请指出一个可能的原因______________________________________________。
（3）处理数据过程中，甲乙两位同学分别发现了一种计算B点对应时刻物体速度的新思路：
甲同学发现，图中的B是除起始点外打点计时器打下的第n个点。因此可以用从O点到B点的时间nT（T是打点计时器的打点周期）计算，即，再依此计算动能的增量。
乙同学认为，可以利用从O点到B点的距离计算，即，再依此计算动能的增量。
你认为，他们的新思路中( )
A.只有甲同学的思路符合实验要求 B.只有乙同学的思路符合实验要求
C.两位同学的思路都符合实验要求 D.两位同学的思路都不符合实验要求
（4）重锤在下落的过程中，如果所受阻力均忽略不计，h代表下落的距离，v代表物体速率，代表动能，代表势能，E代表机械能，以水平桌面为参考面，下列图像可能正确的是_______。
A. B. C. D.
8.某学习小组利用图甲所示装置，研究小球做抛体运动过程是否满足机械能守恒定律。实验时利用频闪相机对做平抛运动的小球进行拍摄，每隔拍一幅照片，某次拍摄处理后得到的照片如图乙所示。图中背景是画有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，方格线横平竖直，每个方格的边长为。实验中测得的小球影像的高度差在图乙中标出。已知小球质量，当地重力加速度。
（1）小球运动到图中a位置时的动能为________J，小球从a到b过程动能增加了________J，小球从a到b过程重力势能减少了________J。（结果均保留2位有效数字）
（2）根据以上计算，在误差允许的范围内，小球做平抛运动的过程________机械能守恒定律。（填“满足”或“不满足”）
（3）若实验前斜槽末端未调节水平，________本实验的结论。（填“影响”或“不影响”）
答案以及解析
1.答案：（1）丙；（2）左；0.98；0.49；0.48；实验中存在着阻力；在误差允许的范围内，重物的机械能守恒
解析：（1）因为只有一个同学操作有误，而丙同学与甲乙同学测量值差距较大，故丙同学操作错误；
（2）与重物连接一端做匀加速直线运动，根据匀加速直线运动的性质，相邻两点之间的位移差值越大，故纸带的左端与重物相连；
根据平均速度公式；
由重力势能表达式；
由动能表达式；
动能的增加量小于势能的减少量，说明由阻力做功。
动能与势能的差值在可接受范围内，动能的变化量与势能的变化量大致相等。故实验的结论为：在误差允许的范围内，重物的机械能守恒。
2.答案：（2）B
（3）不需要
（4）4.00
（5）（或）
（6）C
解析：（2），由圆周运动规律，解得。
（3）本实验验证机械能守恒定律时，不需要测量钢球的质量。
（4）由游标卡尺的读数原理，挡光片的宽度。
（5）当系统转动过程中满足机械能守恒定律，有，即。
（6）钢球半径对线速度计算的影响。
3.答案：（1）B（2）AB（3）
解析：（1）A.打点计时器是计时仪器可记录重物的运动时间，所以不需要秒表，故A错误；
B.需要使用刻度尺测量纸带上不同点之间的距离，从而计算不同点的瞬时速度，故B正确；
C.根据机械能守恒可知
可知在不需要得出重力势能减小量与动能增加量的具体数据时就可以验证等式是否成立，所以可以不测量质量，即不需要天平，故C错误。
故选B。
（2）为了更好地利用纸带，应先接通电源，再释放纸带，故顺序为AB。
（3）根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知B点的速度为
因为O点速度为零，则根据机械能守恒可得
两式联立可得
4.答案：（1）3.60（2）升高（3）
解析：（1）该游标卡尺游标尺为20分度值，则其精度为0.05mm，主尺读数为3mm，游标尺读数为
则可得遮光条的宽度为
（2）遮光条通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间，说明滑块做加速运动，说明左端偏低，因此需要通过调节旋钮P使轨道左端升高一些。
（3）根据题意，如果机械能守恒，则有
成立，机械能守恒定律可得到验证。
5、（1）答案：；；
解析：初位置弹簧的弹性势能为，打F点时弹簧的弹性势能为，因此，打F点时的速度，此时钩码的动能为，又打A点时的动能为零，故钩码动能增加量为，钩码重力势能的增加量为。
（2）答案：上升距离越大，阻力做功越多，机械能减少越多
解析：随着h增加，两曲线纵向间隔变大，说明机械能减少量增加，根据功能关系可知，其原因为上升距离越大，阻力做功越多，机械能减少越多。
6.答案：（1）；（2）；；（3）
解析：（1）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，滑块通过B点的瞬时速度；
（2）系统动能的增加量；
系统重力势能的减小量；
（3）根据系统机械能守恒的，则，图线的斜率，解得。
7.答案：（1）BCD
（2）0.476；0.473；由于克服空气阻力及纸带与限位孔的摩擦阻力做功，减少的重力势能中有少部分转化为内能
（3）D
（4）B
解析：（1）A.按照图示的装置安装器件，该步骤有必要；
B.将打点计时器接到电源的交流输出端上，该步骤不恰当；
C.要验证的关系式中两边都有质量，可以消掉，则没必要用天平测量出重锤的质量，该步骤没必要；
D.先接通电源，然后再释放纸带，该步骤不恰当；
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离，该步骤有必要；
F.计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能，该步骤有必要；
G.改换纸带，重做几次，该步骤有必要。
故选BCD。
（2）从打下O点到打下计数点B的过程中重力势能的减少量
动能的增加量
实验发现二者并不完全相等，可能的原因：由于克服空气阻力及纸带与限位孔的摩擦阻力做功，减少的重力势能中有少部分要转化为内能；
（3）两种方法均不正确；原因是所用的表达式里面都有重力加速度g，也就间接应用了机械能守恒定律，失去了验证的价值。故选D。
（4）A.因，则图像是过原点的直线，选项A错误；
B.因，则图像是开口向下的抛物线，选项B正确；
C.因，则图像为直线，选项C错误；
D.因，则总的机械能与下落的高度h无关，即图像是平行横轴的直线，选项D错误。
故选B。
8.答案：（1）；；
（2）满足
（3）不影响
解析：（1）小球运动到图乙中a位置时水平分速度，竖直分速度，动能；小球运动到图乙中b位置时水平分速度，竖直分速度，动能，小球从a到b过程动能增加了，小球从a到b过程重力势能减小了。
（2）由以上分析可知在误差允许的范围内，小球做平抛运动的过程满足机械能守恒定律。
（3）若实验前斜槽末端未调节水平，小球做斜抛运动，不影响小球水平分速度、竖直分速度的计算，不影响小球动能增加量及重力势能减少量的计算，所以不影响本实验的结论。
2考点60 实验六：验证机械能守恒定律（A）
1.用如图1所示的实验装置验证组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，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定律。如图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，所用电源的频率为50Hz，计数点间的距离如图2所示。已知、，则：（结果均保留两位有效数字）
（1）在纸带上打下计数点5时的速度______m/s；
（2）在打下第0点到打下第5点的过程中系统动能的增量____J，系统重力势能的减少量______J；（取当地的重力加速度）
（3）若某同学作出图象如图3所示，则当地的重力加速度________。
2.利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）实验中除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是______。
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平（含砝码） D.秒表
（2）实验中，需先接通电源，再由静止开始释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。O为起点，在纸带上选取几个连续打出的点，其中三个连续点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图。已知重物质量，重力加速度，打点计时器打点的周期为，那么打点计时器打下计数点B时，重物的动能为_________J；О点到B点过程中重物的重力势能减少量为__________J。（结果均保留三位有效数字）
（3）根据上述实验数据得出实验结论______________________。
3.某实验小组为验证系统机械能守恒，设计了如图甲所示的装置，实验过程如下：
（1）用螺旋测微器测量砝码上端固定的遮光片厚度d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d=_________mm，测得砝码和遮光片总质量；
（2）按图甲安装实验器材并调试，确保砝码竖直上下振动时，遮光片运动最高点高于光电门1的激光孔，运动最低点低于光电门2的激光孔；
（3）实验时，利用计算机记录弹簧拉伸量x及力传感器的读数F，画出图像，如图丙所示；
（4）测量遮光片经过光电门1的挡光时间，弹簧的拉伸量，经过光电门2的挡光时间，弹簧的拉伸量，以及两个光电门激光孔之间的距离；
（5）遮光片从光电门1运动到光电门2的过程中，弹性势能的增加量=_________J，重力势能的减少量=_________J，系统动能的减少量=_________J（结果保留三位有效数字，），实验表明在误差允许范围内系统机械能守恒。
4.如图甲所示是某同学验证机械能守恒定律的实验装置，提供的器材如下：铁架台、电磁打点计时器、学生电源、导线若干、纸带、重锤、夹子.已知重锤的质量为，当地的重力加速度。
（1）该同学还应补充的实验器材是_______。
（2）该同学通过正确的实验操作得到的一条纸带如图乙所示，O点对应重锤自由下落的初始位置，该同学从合适位置开始选取了三个连续的计数点间的距离已在图中标出.该同学选择段来验证重锤的机械能是否守恒，则他还只需_______（填选项前的字母）。
A.测量段的长度 B.测量段的长度
C.测量段的长度 D.测量段的长度
（3）根据图乙中的纸带，可求得重锤在段重力势能减少了_______J。（结果保留三位有效数字）
（4）在某次实验中，该同学测得重锤下落的加速度为，则重锤和纸带（纸带的质量不计）下落过程中所受的平均阻力_______。
5.图1、图2所示是利用重物的下落运动验证机械能守恒定律的两种常见实验装置。两种装置中，都是根据纸带上被打出的点及其他测量数据计算运动过程中重物系统减少的重力势能和增加的动能，已知重力加速度为g，交流电源的频率为f。
（1）为减小实验误差并简化操作，关于这两种装置对应的实验，下列说法正确的是_________。
A.两种装置都应先接通打点计时器电源，再释放重物
B.两种装置都必须测量重物的质量
C.图1装置中，重物B的质量应大于重物A的质量
（2）图3是按正确的方法操作时获得的一条纸带，图中的点都是计时点，O是打出的第1个计时点，且此时重物开始下落。若纸带是利用图1所示实验装置得到的，两重物的质量分别用表示，则从打出点O到打出点C的过程中，重物系统减少的重力势能_________，增加的动能_________。
（3）由于两实验中均存在阻力做功，所以实验测得的重物重力势能的减少量_________（选填“<”或“>”）动能的增加量。
6.某同学做验证机械能守恒定律的实验，实验装置如图甲所示。
（1）该同学进行如下操作：
①测出小钢球的直径为；
②用天平测定小钢球的质量为；
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为；
④电磁铁先通电，让小钢球吸在下端；
⑤电磁铁断电，小钢球自由下落；
⑥用计时装置记下小钢球经过光电门所用时间为，由此可算得小钢球经过光电门时的速度大小为________m/s；
⑦计算出小钢球从电磁铁下端运动到光电门的过程中重力势能的减少量为________J，动能的增加量为________J。（重力加速度g取，结果保留三位有效数字）
（2）另一同学利用上述实验装置进行多次实验，改变光电门的位置，用h表示电磁铁下端到光电门的距离，用v表示小钢球通过光电门的速度，根据实验数据作出了如图乙所示的图线，已知图线的斜率为k，则当地的重力加速度大小________。（用k表示）
7.某物理实验小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，所用的气垫导轨与滑块之间的摩擦阻力很小，可以忽略不计，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，滑块上固定一竖直遮光条，滑块用绕过定滑轮的细线与钩码相连。通过调节旋钮使气垫导轨与水平面间的夹角为30°，使细线与导轨平行。测出滑块和遮光条的总质量为M，钩码质量为m，遮光条的宽度为d，两光电中心间距为L。现将滑块从图示位置由静止释放，滑块经过光电门2时钩码未着地，由数字计时器读出遮光条通过光电间1、2的时间分别为，已知重力加速度大小为g。
（1）实验过程中用游标卡尺测量遮光条的宽度d，游标卡尺读数如图乙所示，则遮光条的宽度________mm。
（2）下列说法正确的是________（填编号）。
A.适当减小遮光条的宽度d可以减小系统误差
B.要验证机械能守恒定律也可以不测量钩码的质量m和滑块的质量M（含遮光条的质量）
C.实验中要求钩码的质量m远小于滑块的质量M（含遮光条的质量）
（3）若在误差允许范围内等式________成立，则验证了机械能守恒定律。（用题设给出的物理量符号以及测量物理量符号表示）
8.某兴趣小组用“落体法”验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示.
（1）关于本实验的说法正确的是______。
A.本实验的重锤应选择质量小体积大的，以减小误差
B.可以用或计算重锤在某点的速度大小
C.若纸带上打出的第一、二个点的间距大于2mm，则说明纸带上打出第一个点时的速度不为0
（2）选出一条清晰且符合要求的纸带，如图乙所示，O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C、D为四个计时点，到O点的距离分别为、、、，打点计时器所接交流电的频率为f，重力加速度大小为g，重锤的质量为m。根据以上物理量可知纸带打出C点时的速度大小=__________。若要选择从纸带打出O点到纸带打出C点的过程来验证机械能守恒，则应验证的表达式为=__________。（均用给定的物理量符号表示）
（3）某同学利用他自己做实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，计算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出了图像.若实验中重锤所受的阻力不可忽略且其大小始终不变，则理论上描绘出的图像应为__________。
A. B. C. D.
答案以及解析
1.答案：（1）2.4（2）0.58；0.60（3）9.7
解析：（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）物体的初速度为零，所以系统动能的增加量为
重力势能的减小量等于物体重力做功，故系统重力势能减少量为
（3）本题中根据机械能守恒可知
即有
所以作出的图象中，斜率表示重力加速度，由图可知斜率
故当地的实际重力加速度
2.答案：（1）AB；（2）0.684；0.690；（3）误差允许范围内机械能守恒
解析：（1）电磁打点计时器需要连接交流电源；验证机械能守恒表达式中重物的质量可以约掉，故不需要天平测质量；通过打点计时器可以确定计数点间的时间间隔，故不需要秒表测时间；需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离。故选B。
（2）根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打点计时器打下计数点B时，重物的速度为，；
O点到B点过程中重物的重力势能减少量为。
（3）本实验的目的是验证机械能是否守恒，结论：误差允许范围内机械能守恒。
3.答案：（1）2.040mmm；（5）0.0120；0.0104；1.
解析：（1）螺旋测微器的分度值为0.01mm，则遮光片厚度为：；
（5）遮光片从光电门1运动到光电门2的过程中，弹性势能增加量为：；
重力势能减小量为：，代入数据得：；
系统势能的增加量为：，代入数据得：，通过光电门的速度为：，系统动能的减少量为：，代入数据得：。
4.答案：（1）刻度尺（2）A（3）1.20（4）0.18
解析：（1）求纸带的点与点之间的距离测量需要刻度尺；
（2）该同学选择OB段来验证重锤的机械能是否守恒，需要知道位移的同时还要需要知道末速度，所以根据匀变速直线运动的规律，需要测量AC的长度，然后计算出B点的速度即可，故A正确；
（3）根据纸带的数据得，重锤重力势能减少
（4）根据牛顿第二定律得
代入数值解得
5.答案：(1)AC
(2)；
(3)>
解析：(1)两种装置都应先接通打点计时器电源，再释放重物，A正确；题图1装置中，需要验证的表达式为，显然需要测量重物的质量，题图2装置中，需要验证的表达式为，式子两边均有m，相互抵消，所以可不用测量重物的质量，B错误；题图1装置中，重物B的质量应大于重物A的质量，这样才能使纸带向上运动从而打出计时点，C正确。
(2)利用题图1装置研究机械能守恒定律，从打出点O到打出点C的过程中，重物系统减少的重力势能为，增加的动能为。
(3)由于存在阻力做功，重力势能有一部分转化为其他形式的能量，所以重力势能的减少量大于动能的增加量。
6.答案：(1)4.00；0.0804；0.0800
(2)
解析：(1)小钢球经过光电门时的速度大小为。小钢球重力势能的减少量为，小钢球动能的增加量为。
(2)小钢球下落过程中机械能守恒，有，整理得，则图线的斜率。
7.答案：（1）2.40
（2）A
（3）
解析：（1）游标卡尺的主尺读数为2 mm，游标尺为20分度，则遮光条的宽度。
（2）本实验是用遮光条经过光电门时的平均速度来代替瞬时速度的，遮光条的宽度d越小，平均速度越接近瞬时速度，误差越小，A正确；本实验做了改进，钩码下降的距离与滑块下降的距离不同，滑块与钩码的质量不同，应用机械能守恒时不能将钩码的质量m和滑块的质量M（含遮光条的质量）约掉，所以必须测量两者的质量，B错误；在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验中是用钩码的重力来代替细线的拉力的，所以要求钩码的质量m远小于滑块的质量M（含遮光条的质量），本题不要求钩码的质量m远小于滑块的质量M，C错误。
（3）由于滑块通过光电门的时间极短，故瞬时速度约等于平均速度，滑块经过光电门1的速度，滑块经过光电门2的速度，以滑块和钩码整体为研究对象，若系统的机械能守恒，则有，以上各式联立得，验证机械能守恒定律的表达式为。
8.答案：（1）C；（2）；；（3）B
解析：（1）A.为了减小阻力的影响，重物选择质量大一些，体积小一些的，故A错误；B.表达式或是在物体做自由落体运动的条件推导出来的，物体做自由落体运动，一定满足机械能守恒定律，起不到验证作用，故B错误；C.根据自由落体运动规律，可知第1、2两点间距约为2mm，若纸带上打出的第一、二个点的间距大于2mm，则说明纸带上打出第一个点时的速度不为0，故C正确。故选：C。
（2）打点计时器所接交流电的频率为f，则相邻计数点的打点时间间隔为，根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，纸带打出C点时的速度大小，需要验证纸带打出O点到纸带打出C点的过程来验证机械能守恒，则应该满足，即验证的表达式为。
（3）若实验中重锤所受的阻力不可忽略且其大小始终不变，根据动能定理，即，则理论上的图像是过原点的倾斜的直线，故ACD错误，B正确。故选：B。
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