Question

12．DIS实验是利用现代信息技术进行的实验．某同学“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，小球下端挡光片的宽度用螺旋测微器测量情况如图（b）所示．在某次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（c）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E_p、动能E_k或机械能E．试回答下列问题：
（1）小球下端挡光片的宽度为6.006mm．
（2）图（c）的图象中，表示小球的重力势能E_p、动能E_k、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是丙、乙、甲（按顺序填写相应图线所对应的文字）．
（3）根据图（b）所示的实验图象，可以得出的结论是在实验误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球在摆动的过程中机械能守恒．

Answer 1

分析 （1）螺旋测微器读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读．
（2）根据各能量与高度的关系，可知甲、乙、丙所对应的图象．
（3）分析图象中的各能量间的关系，可得出正确结论

解答 解：（1）螺旋测微器的固定刻度读数为6.0mm，可动刻度读数为0.01×0.6mm=0.006mm，则挡光片的宽度为6.006mm．
（2）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，故丙图表示重力势能的变化； 乙图表示动能的变化，甲图表示机械能的变化．
（3）由图可知，动能与势能的和近似与机械能相等，故说明在实验误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球在摆动的过程中机械能守恒．
故答案为：（1）6.006～6.008mm；（2）丙、乙、甲；（3）在实验误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球在摆动的过程中机械能守恒．

点评 本题考查理解物理图象的能力．守恒定律关键要明确条件．验证性实验最后得出结论时，要强调在实验误差允许的范围内．