Question

【題目】DIS實驗是利用現(xiàn)代信息技術(shù)進行的實驗．老師上課時用DIS研究“機械能守恒定律”的裝置如圖甲所示，在某次實驗中，選擇DIS以圖象方式顯示實驗的結(jié)果，所顯示的圖象如圖乙所示．圖象的橫軸表示小球距D點的高度h，縱軸表示擺球的重力勢能Ep、動能Ek或機械能E.試回答下列問題：

(1)圖乙的圖象中，表示小球的重力勢能Ep、動能Ek、機械能E隨小球距D點的高度h變化關(guān)系的圖線分別是_____

A．甲、乙、丙 B．乙、丙、甲 C．丙、甲、乙 D．丙、乙、甲

(2)根據(jù)圖乙所示的實驗圖象，可以得出的結(jié)論是______________________

(3)根據(jù)圖乙所示的實驗圖象，本次實驗小球重力勢能Ep和動能Ek相等時距最低點D的豎直高度為______m，由靜止釋放時距最低點D的豎直高度為______m.

(4)根據(jù)圖乙所示的實驗圖象，可以得出小球的質(zhì)量為______kg(取g=9.8m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】 (1)B (2)由實驗結(jié)果知：在誤差允許的范圍內(nèi)，在只有重力做功的情況下，小球的機械能守恒． (3) 0.1m 0.2m (4) 0.0081~ 0.0082kg

【解析】（1）根據(jù)和動能定理可知，當高度增大時，重力做負功， 增大，動能減小，而機械能不變，則乙表示重力勢能丙表示動能，甲表示機械能，故B正確．
（2）小球擺動過程受到拉力和重力，拉力不做功，只有重力做功，小球的機械能守恒．故得出的結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)，在只有重力做功的情況下，小球的機械能守恒．

（3）從圖乙中可知當動能和勢能相等時，距離D點的高度為0.1m；在最低點，小球的重力勢能為零，總機械能為1.6J，當兩者相等時，此時距離D點的高度0.1m，也就是說剩下的0.8J的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能還需要下降0.1m，故從最高點到最低點D的豎直高度為0.2m

（4）當時，有，將h=0.1m， ，代入可得