题目内容
【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。
【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。