Question

在“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”時(shí)，將如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置中的光電門傳感器接入數(shù)據(jù)采集器，實(shí)驗(yàn)中A、B、C、D四點(diǎn)高度分別為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計(jì)算機(jī)默認(rèn)，不必輸入．
（1）某同學(xué)要測(cè)定擺錘在D點(diǎn)的機(jī)械能E_D，將光電門安放在D點(diǎn)，點(diǎn)擊“開始記錄”，同時(shí)讓擺錘在圖1所示位置由靜止釋放，計(jì)算機(jī)將擺錘的速度自動(dòng)記錄在表格的對(duì)應(yīng)處，如圖2所示．由此測(cè)得的E_D    （填“正確”“偏大”“偏小”），理由是    ．
（2）實(shí)驗(yàn)獲得的圖象如圖3所示．橫軸表示擺錘距D點(diǎn)的高度h，縱軸表示擺錘的能量（重力勢(shì)能E_p、動(dòng)能E_k或機(jī)械能E），以下判斷正確的是   
（A）擺錘在A點(diǎn)速度不為零
（B）圖象記錄的最大重力勢(shì)能約為1.53×10^-2J
（C）乙圖線與丙圖線的縱坐標(biāo)數(shù)值之和為一常數(shù)，表明機(jī)械能守恒
（D）甲圖線表明擺錘擺動(dòng)時(shí)只受重力的作用．

Answer 1

【答案】分析：（1）系統(tǒng)已默認(rèn)D點(diǎn)為零勢(shì)點(diǎn)，其機(jī)械能等于最大動(dòng)能，在A點(diǎn)釋放時(shí)，測(cè)得的機(jī)械能等于真實(shí)值；
（2）A、先判斷甲乙丙三個(gè)圖象各表示什么含義，然后根據(jù)圖表逐項(xiàng)分析即可．
解答：解：（1）系統(tǒng)已默認(rèn)D點(diǎn)為零勢(shì)點(diǎn)，其機(jī)械能等于最大動(dòng)能，應(yīng)在A點(diǎn)釋放，現(xiàn)釋放點(diǎn)低于A點(diǎn)，所以測(cè)得的E_D偏�。�
（2）小球高度下降，故小球的重力勢(shì)能應(yīng)減小，動(dòng)能增大，但總機(jī)械能不變，故乙圖表示重力勢(shì)能的變化； 丙圖表示動(dòng)能的變化，甲圖表示機(jī)械能的變化，
A、由丙圖可知，當(dāng)h=0.15m時(shí)，動(dòng)能不為零，所以A點(diǎn)的速度不為零，故A正確；
B、由乙圖可知，最大重力勢(shì)能為1.10×10^-2J，故B錯(cuò)誤；
C、乙圖表示重力勢(shì)能的變化； 丙圖表示動(dòng)能的變化，若乙圖線與丙圖線的縱坐標(biāo)數(shù)值之和為一常數(shù)，表明機(jī)械能守恒，則C正確；
D、甲圖線表明擺錘擺動(dòng)時(shí)只有重力做功，不是只受重力，故D錯(cuò)誤．
故選AC
故答案為：（1）偏��；系統(tǒng)已默認(rèn)D點(diǎn)為零勢(shì)點(diǎn)，其機(jī)械能等于最大動(dòng)能，應(yīng)在A點(diǎn)釋放，現(xiàn)釋放點(diǎn)低于A點(diǎn)；（2）A，C
點(diǎn)評(píng)：本題比較新穎，要注意結(jié)合實(shí)驗(yàn)的原理進(jìn)行分析，從而找出符合該實(shí)驗(yàn)的原理，要求同學(xué)們能夠判斷甲乙丙三個(gè)圖象各表示什么圖象，難度適中．