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  • 1. (2022高三下·石家庄月考) 某实验小组利用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律。A、B是两个相同的小物块,用天平测得其质量均为m,C是内部装有砝码的托盘,其总质量为M,A、B间用轻弹簧拴接,B、C间用轻质细绳相连。物块A静止放置在一压力传感器上,C的正下方放置一测速仪该测速仪能测出C的速率,压力传感器与测速仪相连,对应数据可对外向计算机中输出。整个实验过程中弹簧均处于弹性限度内,弹簧的弹性势能只与弹簧本身及形变量有关,当地的重力加速度为g。

    1. (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。现自由释放C,当C向下运动到某一位置时,压力传感器示数为零,测速仪显示的对应速率为v。其中M和m大小关系应满足Mm(选填“小于”、“等于”或“大于”),才能实现上述过程。
    2. (2) M、m质量不变,增加C中砝码的个数,即增大托盘和砝码的总质量M重复步骤,当压力传感器示数再次为零时,B上升的高度与前一次相比将(选填“增加”、“减少”或“不变”)。
    3. (3) 重复上述操作,得到多组不同M下对应的v。根据所测数据,为更直观地验证机械能守恒定律,作出图线如图乙所示,图线在纵轴上的截距为b,则弹簧的劲度系数k=(用题目中的已知量表示)。

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