Question

“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，用光電門測(cè)定擺錘在某一位置的瞬時(shí)速度，從而求得擺錘在該位置的動(dòng)能，同時(shí)輸入擺錘的高度（實(shí)驗(yàn)中A、B、C、D四點(diǎn)高度為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計(jì)算機(jī)默認(rèn)），求得擺錘在該位置的重力勢(shì)能，進(jìn)而研究勢(shì)能與動(dòng)能轉(zhuǎn)化時(shí)的規(guī)律．
（1））實(shí)驗(yàn)時(shí)，先把光電門傳感器放在標(biāo)尺盤最低端的D點(diǎn)，并將此作為

零勢(shì)能

點(diǎn)．
（2）（多選題）若某位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)，將擺錘由A、B之間的某一位置靜止釋放，則測(cè)出擺錘在D點(diǎn)的速度可能值為

CD

A.1.78m/s             B.1.74m/s
C.1.70m/s             D.1.66m/s．

Answer 1

分析：（1）由于高度都是相對(duì)于D點(diǎn)的，因此選擇D點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，便于運(yùn)算．
（2）根據(jù)機(jī)械能守恒可知D點(diǎn)的速度小于從A擺下的速度大于從B擺下的速度．

解答：解：（1）由于重錘的高度都是相對(duì)于D點(diǎn)的，因此選擇D點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，將把光電門傳感器放在標(biāo)尺盤最低端的D點(diǎn)，測(cè)出重錘速度，可以進(jìn)行機(jī)械能守恒的驗(yàn)證．
故答案為：零勢(shì)能．
（2）若從A點(diǎn)下落時(shí)，有：mghA=

1

2

m

v

2 A

，解得：vA=

2ghA

=

2×10×0.15

=1.732m/s
若是從B點(diǎn)下落有：mghB=

1

2

m

v

2 B

，解得：vA=

2ghB

=

2×10×0.1

=1.414m/s
由于擺錘由A、B之間的某一位置靜止釋放，由此下落到D點(diǎn)的速度大于從B下落的速度小于從A下落的速度，故AB錯(cuò)誤，CD正確．
故選CD．

點(diǎn)評(píng)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒的方法很多，但是其原理是一樣的，因此明確實(shí)驗(yàn)原理是解決實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵．