Question

【題目】用如圖所示裝置可驗證機械能守恒定律，輕繩兩端系著質量相等的物體A、B，物體B上放一金屬片C，鐵架臺上固定一金屬圓環，圓環處在物體B的正下方。系統靜止時，金屬片C與圓環間的高度為，將B由靜止釋放，系統開始運動。當物體穿過圓環時，金屬片C被擱置在圓環上，兩光電門固定在鐵架臺、處，通過數字計時器可測出物體B通過、這段距離的時間。

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

(2)若物體A、B的質量均用表示，金屬片C的質量用表示，該實驗中驗證了下面哪個等式成立，即可驗證機械能守恒定律，正確的選項為____________；

A.

B.

C.

D.

(3)本實驗中的測量儀器除了刻度尺、光電門、數字計時器外，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，記錄各次的高度，以及物體B通過、這段距離的時間，以為縱軸，以____________（填“”或“”）為橫軸，通過描點作出的圖線是一條過原點的直線，該直線的斜率____________。（用、、表示）

Answer 1

【答案】 C 天平

【解析】

(1)[1]由于A、B兩物體質量相等，當物體B通過圓環，金屬片C被擱置在圓環上后。A、B系統做勻速直線運動，故

(2)[2]A、B、C系統由初態至金屬片C被擱置在圓環上，系統損失的重力勢能為

系統增加的動能

只要

即可驗證機械能守恒定律，故選C

(3)[3]從第（2）問驗證的表達式分析，速度可由計算求解，但質量的測量還需要天平

(4)[4][5]從第（2）問驗證的表達式

將代入得

即

所以應以為橫軸，其斜率為