Question

（2010?青浦区一模）如图所示是在“用DIS实验系统研究机械能守恒定律”的实验装置，完成下列有关问题：
（1）本实验中，采用的传感器是

光电门

（填写传感器名）．
（2）本实验中，先选取零势能面再进行实验，则零势能面位置的选取对验证摆锤动能与重力势能之和为常数

无

影响（选填“有”或“无”）．
（3）每次都准确从同一位置静止释放摆锤，改变传感器安装的高度，以同一零势能面测得四个不同位置的重力势能和动能数据．

动能（×10-2J）	重力势能（×10-2 J）	机械能（×10-2 J）
0.00	7.50	7.50
2.46	5.00	7.46
4.91	2.50	7.41
7.34	0.00	7.34

分析实验数据可以发现，动能与势能之和（机械能）随测量位置的不同而不断减小，其可能的原因是：

摆锤在摆动过程中存在一定的阻力

．

Answer 1

分析：（1）通过光电门来测出经过的时间，及光电门的宽度，根据v=

d

t

来测出速度，从而求出动能．并量出从静止到光电门的高度，算出重力势能，从而验证机械能是否守恒．
（2）零势能面位置的选取，对验证摆锤动能与重力势能之和为常数无影响，但必须要有零势能的位置，这样重力势能才有意义．
（3）从表格可知，机械能的值在减小，说明存在除重力以外的力做功，即摩擦阻力做功．

解答：解：（1）本实验，采用光电门传感器来测量瞬时速度，通过v=

d

t

来测出速度，从而求出动能．
（2）先选取零势能面再进行实验，这样不同位置的重力势能才有确定的值，而摆锤动能与重力势能之和值与零势能的位置有关，但不论零势能的位置在何处，动能与重力势能的之和却始终为常数，不过常数值不同而已．
（3）根据表格的数据，可得机械能的值在减小，则说明存在除重力以外的力做功，即摩擦阻力做功．
故答案为：（1）光电门； （2）无；  （3）摆锤在摆动过程中存在一定的阻力

点评：考查如何通过实验来验证机械能守恒，巧用光电门来简便测量瞬时速度，同时注意在实验中尽量减小阻力的影响．