题目内容
【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，某小组同学在一次实验中，选择以图像方式显示实验的结果，所显示的图像如图（b）所示。图像的横轴表示小球距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。请回答下列问题：
(1)图（a）所示的实验装置中，___________点为零势能点；
(2)光电门传感器的用途是__________。图中若光电门传感器的位置低于B点，其他操作标准，则测定B点的速度将______________（填“偏大”“不变”或“偏小”），由此计算出来的B点处的机械能将比A点处的机械能________（填“偏大”“不变”或“偏小”）。
(3)图（b）的图像中，表示小球的重力势能Ep随小球距离D点的高度h变化关系的图线是______（选填“甲、乙或丙”）。由（b）可以计算出来的摆球质量为__________g。
【答案】
测速度 偏大 偏大 乙 7.45
【解析】
(1)[1]图像的横轴表示小球距点的高度
，纵轴表示摆球的重力势能，当
时，重力势能为零，所以图（a）所示的实验装置中，点为零势能点；
(2)[2]实验中要求出小球在各点时的动能，则应测出小球在各点时的速度，所以实验中光电门传感器的用途是测速度；
[3][4]由甲图线可知，在误差允许的范围内，小球的机械能守恒，由丙图线可知小球的动能
随小球距离点的高度增大而减小，图中若光电门传感器的位置低于B点，其他操作标准，则有测定B点的速度偏大；由此计算出来的B点处的动能偏大，而重力势能测量准确，所以由此计算出来的B点处机械能偏大，即由此计算出来的B点处的机械能将比A点处的机械能偏大；
(3)[5]小球距离点的高度越大，重力势能越大，动能越小，但总机械能不变，所以表示小球的重力势能
随小球距离点的高度变化关系的图线是乙图线；
[6]根据重力势能
可知，乙图线的斜率表示物体的重力，即
由图乙可得
解得摆球质量为
