Question

8．學(xué)生實(shí)驗(yàn)“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的裝置如圖（a）所示，某組同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，選擇DIS以圖象方式顯示實(shí)驗(yàn)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(diǎn)的高度h，縱軸表示擺球的重力勢(shì)能E_P、動(dòng)能E_k或機(jī)械能E．試回答下列問題：
（1）圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，傳感器K的名稱是光電門傳感器
（2）圖（b）的圖象中，表示小球的重力勢(shì)能E_P、動(dòng)能E_k、機(jī)械能E隨小球距D點(diǎn)的高度h變化關(guān)系的圖線分別是乙、丙、甲（按順序填“甲、乙、丙）
（3）在不增加實(shí)驗(yàn)器材的情況下，請(qǐng)?zhí)岢鰷p小實(shí)驗(yàn)誤差的兩個(gè)辦法．
①要保證初速度為0         ②讓光電門與小球運(yùn)動(dòng)的方向垂直．

Answer 1

分析 （1）要使求得動(dòng)能則應(yīng)測(cè)出小球在各點(diǎn)時(shí)的速度，則應(yīng)用到光電門傳感器，小球充當(dāng)遮光片；
（2）根據(jù)各能量與高度的關(guān)系，可知甲、乙、丙所對(duì)應(yīng)的圖象；
（3）分析圖象中的各能量間的關(guān)系，可得出正確結(jié)論．

解答 解：①實(shí)驗(yàn)中用DIS測(cè)出的應(yīng)為小球在各點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，故應(yīng)用到光電門傳感器，而小球充當(dāng)檔光片的作用；    
②小球高度下降，故小球的重力勢(shì)能應(yīng)減小，動(dòng)能增大，但總機(jī)械能不變，故乙圖表示重力勢(shì)能的變化； 丙圖表示動(dòng)能的變化，甲圖表示機(jī)械能的變化；
③由圖可知，動(dòng)能與勢(shì)能的和近似與機(jī)械能相等，故說明在誤差允許的范圍內(nèi)，在只有重力做功的情況下，小球的機(jī)械能守恒．
而要驗(yàn)證機(jī)械能守恒．即驗(yàn)證：mgh=$\frac{1}{2}m{v}^{2}=\frac{1}{2}m（\frac62n7wfp{t}）^{2}$
從公式中可以看出，影響實(shí)驗(yàn)的有一下幾點(diǎn)：1．要保證初速度為0；2．適當(dāng)減小遮光板的寬度d；3．讓光電門與小球運(yùn)動(dòng)的方向垂直；等．
故答案為：（1）光電門傳感器（或光電門、光電傳感器）；（2）乙、丙、甲；（3）1．要保證初速度為0；2．適當(dāng)減小遮光板的寬度d；3．讓光電門與小球運(yùn)動(dòng)的方向垂直．（任意有兩個(gè)即可）

點(diǎn)評(píng) 本題比較新穎，要注意結(jié)合實(shí)驗(yàn)的原理進(jìn)行分析，從而找出符合該實(shí)驗(yàn)的原理．