16. 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间用轻质且不可伸长的细绳相连。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,对应数据可向计算机输出。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,不计滑轮与细绳的摩擦,当地的重力加速度为
g。
(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,且
v不为零。其中
M和
m大小关系应满足
M_________m(填“小于”“等于”或“大于”),才能实现上述过程;
(2)保持A、B质量
m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(1),当压力传感器示数再次为零时,C下落的高度为
________(设弹簧的劲度系数为
k),与前一次相比C下落的高度将
_________(填“增加”“减少”或“不变”);
(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)。