Question

【題目】如圖為“用DIS研究機械能守恒定律”的實驗，將一傳感器先后分別固定在豎直板上的D、C和B三點，然后從同一位置釋放擺錘，分別測出擺錘經過D、C和B點時的速度。

(1)實驗中速度由____________傳感器測量；

(2)已知擺錘的直徑為△s，由傳感器測出擺錘通過傳感器時的擋光時間為△t，則擺錘經過傳感器時的速度大小為____________；

(3)實驗中默認從____________點釋放擺錘，以____________點為零勢能面；

(4)該實驗的研究對象是____________；

(5)實驗中，某同學由于操作不當，測得擺錘在 B點的機械能明顯比在A、C和D的機械能大，其原因可能是（只寫一種）____________。

Answer 1

【答案】光電門 A D 擺錘 測B點速度時，光電門傳感器固定的在B點的下方；或測B點速度時，擺錘釋放點的位置高于A點；或測B點速度時，擺錘從A點釋放時的速度不為零。

【解析】

(1)[1]本實驗，采用光電門傳感器來測量瞬時速度；

(2)[2]根據極短時間內的平均速度等于瞬時速度，所以擺錘經過光電門時的速度大小為：

(3)[3][4]為操作和數據處理方便，實驗中默認從A點的位置釋放；以最低點D點為零勢能面；

(4)[5]該實驗研究擺錘在向下擺動過程中機械能是否守恒，所以研究對象為擺錘；

(5)[6]造成擺錘在B點的機械能明顯比在A、C和D的機械能大的原因可能是：測B點速度時，光電門傳感器固定的在B點的下方；或測B點速度時，擺錘釋放點的位置高于A點；或測B點速度時，擺錘從A點釋放時的速度不為零。