Question

【题目】学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（b）所示．图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能EP、动能Ek或机械能E．试回答下列问题：

（1）在定量研究机械能守恒定律之前需要进行定性研究的实验，实验中用到图中的定位挡片，它的作用是 ．（单项选择）

A．保证小球每次从同一高度释放．

B．保证小球每次摆到同一高度．

C．观察受到阻挡后小球能否摆到另外一侧接近释放时的同一高度．

D．观察受到阻挡前后小球在两侧用时是否相同．

（2）图（a）所示的实验装置中，传感器K的名称是 ．

（3）图（b）的图象中，表示小球的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是 （按顺序填写相应图线所对应的文字）．

Answer 1

【答案】（1）C

（2）光电门传感器

（3）乙、丙和甲．

【解析】

试题根据小球向上摆动过程中，重力做负功，高度h增大，由EP=mgh增大，动能减小，而重力势能和动能的总量即机械能不变来选择图线．小球摆动过程受到拉力和重力，拉力不做功，只有重力做功，在这个条件下得出结论：只有重力做功的情况下小球机械能守恒．

解：（1）在定量研究机械能守恒定律之前需要进行定性研究的实验，实验中用到图中的定位挡片，它的作用是观察受到阻挡后小球能否摆到另外一侧接近释放时的同一高度．

故选C．

（2）实验中用DIS测出的应为小球在各点时的动能，故传感器K的名称是光电门传感器．

（3）小球高度下降，故小球的重力势能应减小，动能增大，但总机械能不变，故乙图表示重力势能的变化； 丙图表示动能的变化，甲图表示机械能的变化；

故答案为：（1）C

（2）光电门传感器

（3）乙、丙和甲．