Question

學(xué)生實驗“用DIS研究機械能守恒定律”的裝置如圖（a）所示，某組同學(xué)在一次實驗中，選擇DIS以圖象方式顯示實驗的結(jié)果，所顯示的圖象如圖（b）所示．圖象的橫軸表示小球距D點的高度h，縱軸表示擺球的重力勢能E_P、動能E_k或機械能E．試回答下列問題：

（1）在定量研究機械能守恒定律之前需要進(jìn)行定性研究的實驗，實驗中用到圖中的定位擋片，它的作用是    ．（單項選擇）
（A）保證小球每次從同一高度釋放．
（B）保證小球每次擺到同一高度．
（C）觀察受到阻擋后小球能否擺到另外一側(cè)接近釋放時的同一高度．
（D）觀察受到阻擋前后小球在兩側(cè)用時是否相同．
（2）圖（a）所示的實驗裝置中，傳感器K的名稱是    ．
（3）圖（b）的圖象中，表示小球的重力勢能E_P、動能E_k、機械能E隨小球距D點的高度h變化關(guān)系的圖線分別是    （按順序填寫相應(yīng)圖線所對應(yīng)的文字）．

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)小球向上擺動過程中，重力做負(fù)功，高度h增大，由E_P=mgh增大，動能減小，而重力勢能和動能的總量即機械能不變來選擇圖線．小球擺動過程受到拉力和重力，拉力不做功，只有重力做功，在這個條件下得出結(jié)論：只有重力做功的情況下小球機械能守恒．
解答：解：（1）在定量研究機械能守恒定律之前需要進(jìn)行定性研究的實驗，實驗中用到圖中的定位擋片，它的作用是觀察受到阻擋后小球能否擺到另外一側(cè)接近釋放時的同一高度．
故選C．
（2）實驗中用DIS測出的應(yīng)為小球在各點時的動能，故傳感器K的名稱是光電門傳感器．
（3）小球高度下降，故小球的重力勢能應(yīng)減小，動能增大，但總機械能不變，故乙圖表示重力勢能的變化； 丙圖表示動能的變化，甲圖表示機械能的變化；    
故答案為：（1）C
（2）光電門傳感器
（3）乙、丙和甲．
點評：本題比較新穎，要注意結(jié)合實驗的原理進(jìn)行分析，從而找出符合該實驗的原理．