13.6 用DIS研究机械能守恒定律
1.（2020·闵行·一模）某小组设计了图（a）所示的装置验证机械能守恒定律（已知重力加速度为g）。
（第1题图）
（1）所用传感器的名称是_________；
（2）以下实验步骤中不必要的是_________。
A.将小车从轨道上某处释放，测出经过两个传感器的速度v1和v2（轨道摩擦可忽略）
B.在轨道上安装两个传感器，测出它们的高度差h
C.连接DIS实验线路
D.测出小车的总质量m
（3）多次改变两个传感器的距离，测得h及对应的v1和v2，取
，并作出Δv2-h图象，如图（b）所示。实验中每次释放小车的位置_________（选填“必须”或“不必”）相同；该图线的斜率k=_________。
2.（2020·虹口·一模）如图所示，两块三角形的木板B，C竖直放在水平桌面上，它们的顶点连接在A处，底边向两侧分开。将一个锥体在A处由静止释放，发现锥体自动地沿木板滚上了较高的B，C一端。不计摩擦损耗，此过程中锥体的机械能_________（填“不变”、“变大”或“变小”），试解释这一现象：
（第2题图）
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
3.（2020·杨浦·一模）学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（b）所示。图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示小球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。试回答下列问题：
（第3题图）
（1）在图（a）所示的实验装置中，固定于小球下端、宽度为Δs，且不透光的薄片J是________，传感器K的名称是_________。
（2）在图（b）所示的图象中，表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是_________（按顺序填写相应图线所对应的文字）。
（3）根据图（b）所示的实验图象，可以得出的结论是_______________________________________________________________________________________________________________________。
4.（2020·黄浦·二模）（1）光电门两侧的光电孔内分别安装了红外线的发光管和接收管，当挡光片经过光电门时，光电门记下挡光时间Δt。若挡光片的宽度为d，则挡光片经过光电门的平均速度为_________，这个速度可以被看做瞬时速度的条件是_________。
（第4题图）
（2）在“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，光电门用来测量摆锤经过不同位置的瞬时速度，实验装置如图（a）所示。
①（单选）关于在这个实验中光电门的使用，下列说法正确的是（ ）。
A.调节摆线长，使摆锤摆动时摆线能通过光电孔
B.测量中，光电门始终固定在某个确定的位置
C.摆锤释放器的位置要随光电门的位置变化而作相应的调整
D.每次改变光电门的位置，要用测平器使光电门的光电孔与所测点位于同一水平线
②在某次实验数据基础上，作出的摆锤在下摆过程中动能、重力势能随高度h变化的图象如图（b）所示，则其中_________（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）是摆锤动能随高度h变化的图线，该图线斜率大小等于_________。
5.（2020·虹口·二模）某同学设计了如图（a）所示的装置来研究机械能是否守恒。轻质细线的上端固定在O点，下端连接圆柱形的摆锤P，在摆锤摆动的路径上，固定了四个光电门A，B，C，D。实验时，分别测出四个光电门到悬点O的高度差h，从某一高度释放摆锤，利用光电门测出摆锤经过四个光电门的速度。
（第5题图）
（1）利用光电门测量速度时，可以测量摆锤的直径作为_________。若摆锤直径的测量值比实际值偏小，则摆锤动能的测量值比实际值_________。
（2）该同学认为：测得摆锤的质量为m，可由公式Ep=-mgh计算出摆锤在A，B，C，D四个位置的重力势能。他这样计算重力势能的依据是____________________________。
（3）另一同学在得到摆锤经过四个光电门的速度v和光电门距离悬点O的高度差h后，作出如图（b）所示的v2-h图线。若摆动过程中机械能守恒，则该直线的斜率为_________。决定图线与纵轴交点位置的因素有：_________________________________。