某同学利用图示装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验．A、B是质量均为m的小物块，C是质量为M的重物，A、B...

问题详情：

某同学利用图示装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验．A、B是质量均为m的小物块，C是质量为M的重物，A、B间由轻*簧相连，A、C间由轻绳相连．在物块B下放置一压力传感器，重物C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连．当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物C的速度．整个实验中*簧均处于**限度内，重力加速度为g．实验*作如下：

（1）开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零．现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C的速度为v．

（2）在实验中保持A，B质量不变，改变C的质量M，多次重复第（1）步．

①该实验中，M和m大小关系必需满足M　   　 m（选填“小于”、“等于”或“大于”）

②为便于研究速度v与质量M的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应　   　（选填“相同”或“不同”）

③根据所测数据，为得到线*关系图线，应作出　    （选填“v2﹣M”、“v2﹣”或“v2﹣”）

图线．

④根据③问的图线知，图线在纵轴上截距为b，则*簧的劲度系数为　    　（用题给的已知量表

示）．

【回答】

解：①根据题意，确保压力传感器的示数为零，因此*簧要从压缩状态到伸长状态，那么C的质M要大于A的质量m；

②要刚释放C时，*簧处于压缩状态，

若使压力传感器为零，则*簧的拉力为F=mg，

因此*簧的形变量为△x=△x1+△x2=+=；

不论C的质量如何，要使压力传感器示数为零，则A物体上升了，

则C下落的高度为，即C下落的高度总相同；

③选取A、C及*簧为系统，根据机械能守恒定律，则有：（M﹣m）g×=（M+m）v2；

整理可知，v2=﹣+；

为得到线*关系图线，因此应作出v2﹣的图象；

④由上表达式可知， =b；

解得：k=；

故*为：①大于； ②相同；③v2﹣；  ④．

知识点：认识传感器

题型：实验,探究题