Question

【題目】在“DIS 研究機械能守恒定律”實驗中，通過測定擺錘在某一位置的瞬時速度，從而求得擺錘在該位置的動能，同時輸入擺錘的高度，求得擺錘在該位置的重力勢能，進而研究勢能和動能轉化時的規律。實驗中 A、B、C、D 四點高度為 0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計算機默認，不必輸入。現某位同學要測定擺錘在 D 點的瞬時速度。其實驗裝置如圖所示；接著他點擊“開始記錄”，同時讓擺錘從圖中所示位置釋放，計算機將擺錘通過某位置的瞬時速度自動記錄在表格的對應處，如圖。

（1）請問該實驗中所用傳感器的名稱是_____傳感器。并將該傳感器和_____相連。

（2）請指出該同學實驗中的錯誤之處：①傳感器未放在標尺盤最低端的 D 點；②_____。

（3）擺圖中計算機記錄的數據與真實值相比將_____（填“偏大”、“偏小”或“仍準確”）

（4）在處理實驗數據時，如果以 v2/2 為縱軸，以 h 為橫軸，根據實驗數據繪出的 v2/2—h 圖象應是_____，才能驗證機械能守恒定律，v2/2 － h 圖線的斜率等于_____的數值。

（5）本實驗應該得到的實驗結論是：________________________的情況下，物體的_____________， 但總機械能守恒。

Answer 1

【答案】光電門 數據采集器 擺錘釋放器未置于 A 點 偏小 一條傾斜直線 重力加速度 只有重力做功 動能和勢能相互轉化

【解析】

（1）[1][2]．該實驗中所用傳感器的名稱是光電門傳感器。并將該傳感器和數據采集器相連。

（2）[3]．該同學實驗中的錯誤之處：①光電門傳感器未放在標尺盤最底端的D點；②擺錘釋放器未置于A點。

（3）[4]．由于擺錘釋放器未置于A點，所以得到的動能與真實值相比將偏小。

（4）[5][6]．在處理實驗數據時，由可得

則如果以 v2/2 為縱軸，以 h 為橫軸，根據實驗數據繪出的 v2/2—h 圖象應是一條傾斜直線，才能驗證機械能守恒定律，v2/2 － h 圖線的斜率等于重力加速度g的數值。

（5）[7][8]．本實驗應該得到的實驗結論是：只有重力做功的情況下，物體的動能和勢能相互轉化，但總機械能守恒。