利用图1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

体积较大的木质重锤

刻度尺

游标卡尺

秒表
(2)图2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

、

、

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

从打下
O点到打下
B点的过程中,重锤重力势能的减少量

______,动能的增加量

______。
(3)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确是______。
A.该误差属于偶然误差
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
(4)在实验过程中,下列实验操作和数据处理正确的是______。
A.释放重锤前,使纸带保持竖直
B.做实验时,先接通打点计时器的电源,再释放重锤
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
O点的距离
h,再根据公式

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
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
(5)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

图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

图象是图3中的哪一个______。
(6)他进一步分析,发现本实验存在较大误差。为此设计出用如图4所示的实验装置来验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从
A点自由下落,下落过程中经过光电门
B时,通过与之相连的毫秒计时器

图中未画出

记录挡光时间
t,用毫米刻度尺测出
AB之间的距离
h,用游标卡尺测得小铁球的直径
d。重力加速度为
g。实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。小铁球通过光电门时的瞬时速度

______。如果
d、
t、
h、
g存在关系式______,也可验证机械能守恒定律。
(7)比较两个方案,改进后的方案相比原方案的最主要的优点是:______。