用如图装置可验*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...

问题详情：

用如图装置可验*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穿过圆环时，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．

（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*了下面哪个等式成立，即可验*机械能守恒定律．正确选项为　　．

A．mgh=Mv2            B．mgh=Mv2

C．mgh=（2M+m）v2       D．mgh=（M+m）v2

（3）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　　（填“t2”或“”）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）．

【回答】

验*机械能守恒定律．

【分析】（1）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出物块B穿过圆环后的速度大小．

（2）根据下降的高度求出系统重力势能的减小量，根据瞬时速度的大小得出系统动能的增加量，从而得出验*的表达式．

（3）根据系统机械能守恒得出表达式，结合表达式，根据线*关系确定横轴的物理量，从而得出图线斜率的含义．

【解答】解：（1）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，v=．

（2）系统重力势能的减小量为mgh，系统动能的增加量为，则验*的表达式为mgh=（2M+m）v2，故选：C．

（3）将mgh=（2M+m）v2 变形得，h=，因此应以h为纵轴，为横轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线．

图线的斜率k=．

故*为：（1）；（2）C；（3），．

【点评】解决本题的关键知道实验的原理，研究的对象是系统，知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度，对于要得出线*关系图线，先得出表达式，确定线*函数关系．

知识点：机械能守恒定律

题型：实验,探究题