Question

【题目】在“DIS 研究机械能守恒定律”实验中，通过测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度，求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能和动能转化时的规律。实验中 A、B、C、D 四点高度为 0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认，不必输入。现某位同学要测定摆锤在 D 点的瞬时速度。其实验装置如图所示；接着他点击“开始记录”，同时让摆锤从图中所示位置释放，计算机将摆锤通过某位置的瞬时速度自动记录在表格的对应处，如图。

（1）请问该实验中所用传感器的名称是_____传感器。并将该传感器和_____相连。

（2）请指出该同学实验中的错误之处：①传感器未放在标尺盘最低端的 D 点；②_____。

（3）摆图中计算机记录的数据与真实值相比将_____（填“偏大”、“偏小”或“仍准确”）

（4）在处理实验数据时，如果以 v2/2 为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据绘出的 v2/2—h 图象应是_____，才能验证机械能守恒定律，v2/2 － h 图线的斜率等于_____的数值。

（5）本实验应该得到的实验结论是：________________________的情况下，物体的_____________， 但总机械能守恒。

Answer 1

【答案】光电门 数据采集器 摆锤释放器未置于 A 点 偏小 一条倾斜直线 重力加速度 只有重力做功 动能和势能相互转化

【解析】

（1）[1][2]．该实验中所用传感器的名称是光电门传感器。并将该传感器和数据采集器相连。

（2）[3]．该同学实验中的错误之处：①光电门传感器未放在标尺盘最底端的D点；②摆锤释放器未置于A点。

（3）[4]．由于摆锤释放器未置于A点，所以得到的动能与真实值相比将偏小。

（4）[5][6]．在处理实验数据时，由可得

则如果以 v2/2 为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据绘出的 v2/2—h 图象应是一条倾斜直线，才能验证机械能守恒定律，v2/2 － h 图线的斜率等于重力加速度g的数值。

（5）[7][8]．本实验应该得到的实验结论是：只有重力做功的情况下，物体的动能和势能相互转化，但总机械能守恒。