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)量相等的物塊A、B，物塊B上放一金屬片C，鐵架臺(tái)上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物塊B的正下方。開(kāi)始時(shí)，金屬片C與圓環(huán)間的高度為h，A、B、C由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物塊B穿過(guò)圓環(huán)時(shí)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上，兩光電門(mén)分別固定在鐵架臺(tái)P1、P2處，通過(guò)數(shù)字計(jì)時(shí)器可測(cè)出物塊B從P1旁運(yùn)動(dòng)到P2旁所用時(shí)間t，已知重力加速度為g。

(1)若測(cè)得P1、P2之間的距離為d，則物塊B剛穿過(guò)圓環(huán)后的速度________。

(2)若物塊A、B的質(zhì)量均用M表示，金屬片C的質(zhì)量用m表示，該實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了下面選項(xiàng)________中的等式成立，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

A． B．

C．D．

(3)改變物塊B的初始位置，使物塊B從不同的高度由靜止下落穿過(guò)圓環(huán)，記錄每次金屬片C與圓環(huán)間的高度h以及物塊B從P1旁運(yùn)動(dòng)到P2旁所用時(shí)間t，則以h為縱軸，以________選填“”或“”）為橫軸，通過(guò)描點(diǎn)作出的圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，該直線的斜率________用m、g、M、d表示。

Answer 1

【答案】 C

【解析】

(1)[1]根據(jù)平均速度等于瞬時(shí)速度，則有物塊B剛穿過(guò)圓環(huán)后的速度

(2)[2]由題意可知，系統(tǒng)ABC減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的增加的動(dòng)能，即為

即為

故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選C。

(3)[3][4]將

變形后則有

因此以為橫軸；由上式可知，作出的圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，直線的斜率