题目

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：z-|||-×-|||-:A D " K (1)本实验中，采用的传感器是(填写传感器名)；(2)该传感器接入数据采集器，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。摆锤质量为0.0075kg，某同学实验得到的数据如下表所示，次数DCBA高度h/m0.0000.0500.1000.150速度v/m⋅s−11.65301.43850.98720机械能E/(×10−2J)1.10241.14351.10051.1025分析表中的数据，可以得出的结论是：；(3)该同学分析上述数据后，发现小球在C的机械能明显偏大，造成这个误差的原因可能是____；A. 摆锤在运动中受到空气阻力的影响B. 测量C点速度时，传感器的接收孔低于与测量点C. 摆锤在A点不是由静止释放的D. 摆锤释放的位置在AB之间。

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：

:A D " K

(1)本实验中，采用的传感器是______(填写传感器名)；

(2)该传感器接入数据采集器，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。摆锤质量为0.0075kg，某同学实验得到的数据如下表所示，

次数

高度h/m

0.000

0.050

0.100

0.150

速度v/m⋅s−1

1.6530

1.4385

0.9872

机械能E/(×10−2J)

1.1024

1.1435

1.1005

1.1025

分析表中的数据，可以得出的结论是：______；

(3)该同学分析上述数据后，发现小球在C的机械能明显偏大，造成这个误差的原因可能是______；

A. 摆锤在运动中受到空气阻力的影响

B. 测量C点速度时，传感器的接收孔低于与测量点

C. 摆锤在A点不是由静止释放的

D. 摆锤释放的位置在AB之间。

题目解答

答案

(1)本实验,采用光电门传感器来测量瞬时速度,通过

来测出速度，从而求出动能。

(2)根据表格的数据，可得机械能接近相等，因此在误差允许范围内，摆锤重力势能的减小量等于动能的增加量，机械能守恒。

(3)发现小球在C的机械能明显偏大，造成这个误差的原因可能是动能偏大，也可能重力势能偏大。

A. 若摆锤在运动中受到空气阻力的影响，则机械能减小，故A错误；

B. 测量C点速度时，传感器的接收孔低于与测量点，导致重力势能偏大，故B正确；

C. 摆锤在A点不是由静止释放的，导致动能偏大，故C正确；

D. 摆锤释放的位置在AB之间，则机械能减小，故D错误；

故选：BC

故答案为：

(1)光电门；

(2)在误差允许范围内，摆锤重力势能的减小量等于动能的增加量，机械能守恒；

(3)BC.

解析

步骤 1：确定传感器类型
本实验中，采用的传感器是光电门传感器。光电门传感器通过测量摆锤通过光电门的时间来计算摆锤的瞬时速度，进而求得摆锤在该位置的动能。

步骤 2：分析机械能守恒
根据表格中的数据，摆锤在不同高度的机械能（动能和重力势能之和）接近相等。这表明在误差允许范围内，摆锤的重力势能的减小量等于动能的增加量，机械能守恒。

步骤 3：分析误差原因
发现小球在C点的机械能明显偏大，造成这个误差的原因可能是：
A. 摆锤在运动中受到空气阻力的影响，导致机械能减小，但此选项与实验结果不符。
B. 测量C点速度时，传感器的接收孔低于与测量点，导致重力势能偏大，符合实验结果。
C. 摆锤在A点不是由静止释放的，导致动能偏大，符合实验结果。
D. 摆锤释放的位置在AB之间，导致机械能减小，但此选项与实验结果不符。