【知识点解析】
1. 实验器材的选择
在高中物理实验中，“验证机械能守恒定律”通常需要的器材包括：打点计时器（A）、重物（通常附带细线，用于悬挂并产生自由落体运动）、纸带（D）、电源、刻度尺等。而“探究加速度与力、质量的关系”实验则需要轨道、小车（或滑块，B）、钩码（提供外力）、打点计时器（A）、纸带（D）和电源。因此，甲同学需要用到A和D，乙同学需要用到A、B和D。
2. 数据处理与分析
对于给定的纸带数据分析，可以通过比较纸带上的间距来判断加速度大小。加速度较大的纸带，相邻两点间的距离增长更快。如果纸带①的点距增长比纸带②快，那么纸带①的加速度更大。具体加速度的计算可以通过逐差法求得，即利用相邻点间时间间隔相等的特性，计算连续相等时间内的速度差，速度差的一半即为加速度。
3. 磁铁在铜管中的电磁阻尼实验
(1)实验操作中，不正确的做法是D，因为应在磁铁开始下落的同时接通打点计时器电源，确保打点与运动同步。
(2)实验数据分析时，相邻计时点间的平均速度v代表速度的近似值。根据给出的数据，可以填充缺失的速度值。假设第5个计数点与O点的距离为57.5cm，那么v5 = (57.5 - 39.5) / (2 * 0.02) = 850cm/s。
(3)从数据可以看出，磁铁速度逐渐趋于稳定，即速度变化趋于零，说明磁铁受阻尼作用后逐渐达到稳定状态。而阻尼作用的变化从数据上看是逐渐减弱的，因为随着速度接近稳定，速度的变化率（即加速度）也在减小。
(4)实验②用塑料管替换铜管，目的是排除电磁阻尼的影响，使磁铁下落接近自由落体运动。对比实验①和②的结果，可以得出电磁阻尼对磁铁下落速度的影响，以及在无电磁阻尼情况下，磁铁的运动遵循自由落体规律。
4. 探究弹簧弹性势能与压缩量的关系
(1)通过胡克定律计算弹簧的劲度系数k，根据表格数据，k = ΔF/Δx = (m2g - m1g) / (l2 - l1) = (100g - 50g) / (0.76 - 0.86) = 980 N/m。
(2)为了验证机械能守恒，需调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小相等，确保没有动能损失。
(3)释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能。
(4)从v-x图象来看，v与x成正比关系，说明动能与弹簧的压缩量成正比。由此可以得出结论，对于同一根弹簧，弹性势能Ep与弹簧的形变量x成正比，即Ep = kx²/2，其中k是劲度系数。
【模拟试题解析】
1. "探究做功和物体速度变化关系"的实验
(1)实验中不需要测量物体质量，因为做功W等于力F乘以位移L，而力F等于物体的重力mg。当斜面倾角一定时，物体从不同高度滑下，位移L与速度v的关系只与重力势能的减少有关，而与质量m无关。
(2)要直观看出L和v的变化关系，应绘制L-v²图象，因为根据动能定理，W=ΔEk=mv²/2，所以L与v²成正比。
(3)木板与物体间的摩擦力会影响探究结果，因为摩擦力会消耗一部分能量，使得做功与速度变化的关系发生变化。
2. “探究做功和物体速度变化关系”的另一个版本实验
(1)不需要测量质量是因为物体从不同高度释放，其重力势能转化为动能，而动能与速度平方成正比，与质量无关。
(2)为了更直观地看出L和v的关系，应作出L-v²图象，因为根据动能定理，W=mgh=mv²/2，其中m被消去，所以L与v²成正比。
(3)木板的摩擦力确实会影响探究结果，因为它会导致部分能量转化为热能，从而使做功与速度变化的关系发生变化，可能导致实际的L-v²图象不是理想的直线。
