Question

【題目】用如圖所示裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物體A、B，物體B上放一金屬片C，鐵架臺(tái)上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物體B的正下方。系統(tǒng)靜止時(shí)，金屬片C與圓環(huán)間的高度為，將B由靜止釋放，系統(tǒng)開始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體穿過圓環(huán)時(shí)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上，兩光電門固定在鐵架臺(tái)、處，通過數(shù)字計(jì)時(shí)器可測(cè)出物體B通過、這段距離的時(shí)間。

(1)若測(cè)得、之間的距離為，物體B通過這段距離的時(shí)間為，則物體B剛穿過圓環(huán)后的速度____________；

(2)若物體A、B的質(zhì)量均用表示，金屬片C的質(zhì)量用表示，該實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了下面哪個(gè)等式成立，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，正確的選項(xiàng)為____________；

A.

B.

C.

D.

(3)本實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量儀器除了刻度尺、光電門、數(shù)字計(jì)時(shí)器外，還需要____________；

(4)改變物體B的初始位置，使物體B由不同的高度落下穿過圓環(huán)，記錄各次的高度，以及物體B通過、這段距離的時(shí)間，以為縱軸，以____________（填“”或“”）為橫軸，通過描點(diǎn)作出的圖線是一條過原點(diǎn)的直線，該直線的斜率____________。（用、、表示）

Answer 1

【答案】 C 天平

【解析】

(1)[1]由于A、B兩物體質(zhì)量相等，當(dāng)物體B通過圓環(huán)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上后。A、B系統(tǒng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故

(2)[2]A、B、C系統(tǒng)由初態(tài)至金屬片C被擱置在圓環(huán)上，系統(tǒng)損失的重力勢(shì)能為

系統(tǒng)增加的動(dòng)能

只要

即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，故選C

(3)[3]從第（2）問驗(yàn)證的表達(dá)式分析，速度可由計(jì)算求解，但質(zhì)量的測(cè)量還需要天平

(4)[4][5]從第（2）問驗(yàn)證的表達(dá)式

將代入得

即

所以應(yīng)以為橫軸，其斜率為