◎ 题目

用如图装置可验证机械能守恒定律．轻绳两端系着质量相等的物块A、B，物块B上放置一金属片C．铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物块B正下方．系统静止时，金属片C与圆环间的高度差为h．由此释放，系统开始运动，当物块B穿过圆环后，金属片C被搁置在圆环上．两光电门固定在铁架台P1、P2处，通过数字计时器可测出物块B通过P1、P2这段时间．A、B均可视作质点，重力加速度g已知． （1）若测得P1、P2之间的距离为d，物块B通过这段距离的时间为t，则物块B刚穿过圆环后的速度v=______； （2）若物块A、B的质量均为M表示，金属片C的质量用m表示，该实验中验证了 1 2 （2M+m）v2=______成立，即可验证机械能守恒定律； （3）本实验中的测量仪器除了天平、光电门、数字计时器外，还需要______； （4）改变物块B的初始位置，使物块B由不同的高度落下穿过圆环，记录各次高度差h以及物块B通过P1、P2这段距离的时间为t，以h为纵轴，以 1 t2 为横轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线，该直线的斜率k=______（用m、M、d表示）．

◎ 答案

（1）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度得，v= d t ； （2）系统重力势能的减小量为mgh，系统动能的增加量为 1 2 （2M+m）v2，则需验证的表达式为 1 2 （2M+m）v2=mgh． （3）实验中需测量系统的速度大小、下落的高度，速度可以通过光电门和数字计时器测出，测量下落的高度需要刻度尺． （4）物块通过光电门的速度v= d t ，根据 1 2 （2M+m）v2=mgh得， 1 2 (2M+m) d2 t2 =mgh，则h= (2M+m)d2 2mg ? 1 t2 ，则图线的斜率k= (2M+m)d2 2mg ． 故答案为：（1） d t （2）mgh （3）刻度尺 （4） (2M+m)d2 2mg

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“用如图装置可验证机械能守恒定律．轻绳两端系着质量相等的物块A、B，物块B上放置一金属片C．铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物块B正下方．系统静止时，金属片C与圆环间的高度…”主要考查了你对  【实验：验证机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。