题目内容

【题目】某同学利用图示装置来研究机械能守恒问题,设计了如下实验A、B是质量均为m的小物块,C是质量为M的重物,A、B间由轻弹簧相连,A、C间由轻绳相连在物块B下放置一压力传感器,重物C下放置一速度传感器,压力传感器与速度传感器相连当压力传感器示数为零时,就触发速度传感器测定此时重物C的速度整个实验中弹簧均处于弹性限度内,重力加速度为g实验操作如下:

1开始时,系统在外力作用下保持静止,细绳拉直但张力为零现释放C,使其向下运动,当压力传感器示数为零时,触发速度传感器测出C的速度为v

2在实验中保持A,B质量不变,改变C的质量M,多次重复第1

该实验中,M和m大小关系必需满足M m选填“小于”、“等于”或“大于”

为便于研究速度v与质量M的关系,每次测重物的速度时,其已下降的高度应 选填“相同”或“不同”

根据所测数据,为得到线性关系图线,应作出 图线.(选填

根据问的图线知,图线在纵轴上截距为b,则弹簧的劲度系数为 用题给的已知量表示).

【答案】大于;相同;

【解析】

试题分析:根据题意,确保压力传感器的示数为零,因此弹簧要从压缩状态到伸长状态,那么C的质M要大于A的质量m;

要刚释放C时,弹簧处于压缩状态,若使压力传感器为零,则弹簧的拉力为,因此弹簧的形变量为,不论C的质量如何,要使压力传感器示数为零,则A物体上升了,则C下落的高度为,即C下落的高度总相同;

选取AC及弹簧为系统,根据机械能守恒定律,则有:,整理得,,为得到线性关系图线,因此应作出图线

由上表达式可知,,解得

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