Question

在“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”時(shí)，將如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置中的光電門(mén)傳感器接入數(shù)據(jù)采集器，實(shí)驗(yàn)中A、B、C、D四點(diǎn)高度分別為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計(jì)算機(jī)默認(rèn)，不必輸入。

（1）(3分)某同學(xué)要測(cè)定擺錘在D點(diǎn)的機(jī)械能E_D，將光電門(mén)安放在D點(diǎn)，點(diǎn)擊“開(kāi)始記錄”，同時(shí)讓擺錘在圖1所示位置由靜止釋放，計(jì)算機(jī)將擺錘的速度自動(dòng)記錄在表格的對(duì)應(yīng)處，如圖2所示。由此測(cè)得的E_D________（填“正確”“偏大”“偏小”），理由是_______________________________。

（2）（3分）實(shí)驗(yàn)獲得的圖象如圖3所示。橫軸表示擺錘距D點(diǎn)的高度h，縱軸表示擺錘的能量（重力勢(shì)能E_p、動(dòng)能E_k或機(jī)械能E），以下判斷正確的是（    ）   

（A）擺錘在A點(diǎn)速度不為零

（B）圖象記錄的最大重力勢(shì)能約為1.53×10^-2J

（C）乙圖線與丙圖線的縱坐標(biāo)數(shù)值之和為一常數(shù)，表明機(jī)械能守恒

（D）甲圖線表明擺錘擺動(dòng)時(shí)只受重力的作用

 

Answer 1

(1)（3分）偏小（1分）， 已默認(rèn)D點(diǎn)為零勢(shì)點(diǎn)，其機(jī)械能等于最大動(dòng)能，應(yīng)在A點(diǎn)釋放，現(xiàn)釋放點(diǎn)低于A點(diǎn)，所以測(cè)得的E_D偏小（2分）。

(2) （3分）A，C

由圖象3可得甲為機(jī)械能E、乙為重力勢(shì)能E_p、丙為動(dòng)能E_k，擺錘在A點(diǎn)有動(dòng)能，則速度不為零，A正確；圖象記錄的最大重力勢(shì)能約為1.10×10^-2J，B錯(cuò)誤；乙圖線與丙圖線的縱坐標(biāo)數(shù)值之和為一常數(shù)，表明機(jī)械能守恒，C正確；圖線表明擺錘擺動(dòng)時(shí)表示機(jī)械能守恒，并不表明只受重力的作用，D錯(cuò)誤。

 

解析:(1)（3分）偏小（1分）， 已默認(rèn)D點(diǎn)為零勢(shì)點(diǎn)，其機(jī)械能等于最大動(dòng)能，應(yīng)在A點(diǎn)釋放，現(xiàn)釋放點(diǎn)低于A點(diǎn)，所以測(cè)得的E_D偏小（2分）。

(2) （3分）A，C

由圖象3可得甲為機(jī)械能E、乙為重力勢(shì)能E_p、丙為動(dòng)能E_k，擺錘在A點(diǎn)有動(dòng)能，則速度不為零，A正確；圖象記錄的最大重力勢(shì)能約為1.10×10^-2J，B錯(cuò)誤；乙圖線與丙圖線的縱坐標(biāo)數(shù)值之和為一常數(shù)，表明機(jī)械能守恒，C正確；圖線表明擺錘擺動(dòng)時(shí)表示機(jī)械能守恒，并不表明只受重力的作用，D錯(cuò)誤。