Question

（2010?青浦區(qū)一模）如圖所示是在“用DIS實驗系統(tǒng)研究機(jī)械能守恒定律”的實驗裝置，完成下列有關(guān)問題：
（1）本實驗中，采用的傳感器是

光電門

（填寫傳感器名）．
（2）本實驗中，先選取零勢能面再進(jìn)行實驗，則零勢能面位置的選取對驗證擺錘動能與重力勢能之和為常數(shù)

無

影響（選填“有”或“無”）．
（3）每次都準(zhǔn)確從同一位置靜止釋放擺錘，改變傳感器安裝的高度，以同一零勢能面測得四個不同位置的重力勢能和動能數(shù)據(jù)．

動能（×10-2J）	重力勢能（×10-2 J）	機(jī)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

分析實驗數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，動能與勢能之和（機(jī)械能）隨測量位置的不同而不斷減小，其可能的原因是：

擺錘在擺動過程中存在一定的阻力

．

Answer 1

分析：（1）通過光電門來測出經(jīng)過的時間，及光電門的寬度，根據(jù)v=

d

t

來測出速度，從而求出動能．并量出從靜止到光電門的高度，算出重力勢能，從而驗證機(jī)械能是否守恒．
（2）零勢能面位置的選取，對驗證擺錘動能與重力勢能之和為常數(shù)無影響，但必須要有零勢能的位置，這樣重力勢能才有意義．
（3）從表格可知，機(jī)械能的值在減小，說明存在除重力以外的力做功，即摩擦阻力做功．

解答：解：（1）本實驗，采用光電門傳感器來測量瞬時速度，通過v=

d

t

來測出速度，從而求出動能．
（2）先選取零勢能面再進(jìn)行實驗，這樣不同位置的重力勢能才有確定的值，而擺錘動能與重力勢能之和值與零勢能的位置有關(guān)，但不論零勢能的位置在何處，動能與重力勢能的之和卻始終為常數(shù)，不過常數(shù)值不同而已．
（3）根據(jù)表格的數(shù)據(jù)，可得機(jī)械能的值在減小，則說明存在除重力以外的力做功，即摩擦阻力做功．
故答案為：（1）光電門； （2）無；  （3）擺錘在擺動過程中存在一定的阻力

點(diǎn)評：考查如何通過實驗來驗證機(jī)械能守恒，巧用光電門來簡便測量瞬時速度，同時注意在實驗中盡量減小阻力的影響．