Question

【題目】某同學(xué)利用圖示的裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，A是質(zhì)量為m、直徑為d的小球，B為重物，AB間用輕質(zhì)細(xì)繩通過輕質(zhì)滑輪相連．在距水平地面h高處的C點(diǎn)固定一個光電計(jì)時器．實(shí)驗(yàn)操作如下：

①開始時，測出重物B的質(zhì)量M，將小球A放在光電計(jì)時器正下方的水平地面上，系統(tǒng)在外力作用下保持靜止．細(xì)繩拉直但張力為零，現(xiàn)釋放B使其向下運(yùn)動．測出小球A通過光電計(jì)時器所用的時間為△t，且小球A 通過光電計(jì)時器時重物B還未落地

②實(shí)驗(yàn)中保持A質(zhì)量不變，改變B的質(zhì)量，多次重復(fù)笫（1）步

（1）實(shí)驗(yàn)中，M和m的關(guān)系必須滿足M_____m（選填“小于”、“等于”或“大于”）

（2）小球A運(yùn)動至C點(diǎn)的速度可表示為_____．

（3）根椐所測數(shù)據(jù)，為得到線性關(guān)系圖線，應(yīng)作出_____（選填“△t﹣”“△t2﹣”或“△t2﹣”）圖線；

（4）根據(jù)第（3）問得到的圖線，若圖線在縱軸上的截距為b，則當(dāng)?shù)刂亓�加速�?/span>g=_____（用題給的己知量表示）

Answer 1

【答案】 （1）大于 （2） （3）△t2﹣ （4）

【解析】解：（1）釋放B后小球要向上運(yùn)動，A所受合力應(yīng)向上，因此B的質(zhì)量M應(yīng)大于A的質(zhì)量m．

（2）小球經(jīng)過光電門時的速度：v=；

（3）對系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：（M﹣m）gh=（M+m）v2，

整理得：△t2=，△t2與是線性關(guān)系，為得出線性關(guān)系圖線，應(yīng)作：△t2﹣圖象；

（4）△t2﹣圖象的截距：b=，解得：g=；