Question

8．圖（甲）為《用DIS研究機械能守恒定律》的實驗．
（1）（多選題）下列說法中正確的是：AC
（A）必須測定擺錘的直徑
（B）定位擋片的作用是改變擺錘的機械能
（C）擺錘下落的高度可由標尺盤直接測定
（D）擺錘每次都必須從擺錘釋放器的位置以不同的速度向下運動

（2）某同學實驗得到的數(shù)據(jù)界面如圖（乙）所示，則擺錘經(jīng)過C點的機械能約為0.03J，根據(jù)各點的數(shù)據(jù)分析，可以得出結(jié)論：在只有重力做功的情況下，物體的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變．

Answer 1

分析 （1）明確實驗原理以及該裝置的各個部分作用即可正確解答本題．
（2）通過所給數(shù)據(jù)計算擺錘在不同位置的機械能，判斷在誤差范圍內(nèi)機械能是否守恒即可．

解答 解：（1）A、為了求出擺球通過光電門的速度，必須測量小球的直徑，故A正確；
B、定位擋片的作用是讓擺錘停下，并非改變其機械能，故B錯誤；
C、根據(jù)該裝置構(gòu)造可知，擺錘下落的高度可由標尺盤直接測定，故C正確；
D、為了驗證過程中機械能是否守恒，要求擺錘每次同同一位置靜止（或相同速度）下擺，故D錯誤．
故選：AC．
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，擺錘經(jīng)過C點的動能E_k=$\frac{1}{2}m{v}_{c}^{2}$=$\frac{1}{2}×0.02×1.4{1}^{2}$=0.02J；
而重力勢能E_p=mgh=0.02×10×0.05=0.01J
因此C點的機械能E=E_k+E_p=0.03J；
同理，可以計算出擺錘在A、B、D三點的機械能分別為：0.0297J、0.0299J、0.0296J，
故各點機械能大小基本一致．
故得出的結(jié)論是：在只有重力做功的情況下，物體的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變．
故答案為：（1）AC； 
（2）0.03J，在只有重力做功的情況下，物體的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變．

點評 驗證機械能守恒的方法很多，但是其原理是一樣的，因此明確實驗原理是解決實驗的關鍵．