Question

【題目】某同學利用圖示的裝置來驗證機械能守恒定律．設計了如下實驗，A是質量為m、直徑為d的小球，B為重物，AB間用輕質細繩通過輕質滑輪相連．在距水平地面h高處的C點固定一個光電計時器．實驗操作如下：

①開始時，測出重物B的質量M，將小球A放在光電計時器正下方的水平地面上，系統在外力作用下保持靜止．細繩拉直但張力為零，現釋放B使其向下運動．測出小球A通過光電計時器所用的時間為△t，且小球A 通過光電計時器時重物B還未落地

②實驗中保持A質量不變，改變B的質量，多次重復笫（1）步

（1）實驗中，M和m的關系必須滿足M_____m（選填“小于”、“等于”或“大于”）

（2）小球A運動至C點的速度可表示為_____．

（3）根椐所測數據，為得到線性關系圖線，應作出_____（選填“△t﹣”“△t2﹣”或“△t2﹣”）圖線；

（4）根據第（3）問得到的圖線，若圖線在縱軸上的截距為b，則當地重力加速度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后小球要向上運動，A所受合力應向上，因此B的質量M應大于A的質量m．

（2）小球經過光電門時的速度：v=；

（3）對系統，由機械能守恒定律得：（M﹣m）gh=（M+m）v2，

整理得：△t2=，△t2與是線性關系，為得出線性關系圖線，應作：△t2﹣圖象；

（4）△t2﹣圖象的截距：b=，解得：g=；