Question

【题目】利用阿特伍德机可以验证力学定律。图为一理想阿特伍德机示意图，A、B为两质量分别为m1、m2的两物块，用轻质无弹性的细绳连接后跨在轻质光滑定滑轮两端，两物块离地足够高。设法固定物块A、B后，在物块A上安装一个宽度为d的遮光片，并在其下方空中固定一个光电门，连接好光电门与毫秒计时器，并打开电源。松开固定装置，读出遮光片通过光电门所用的时间△t。若想要利用上述实验装置验证牛顿第二定律实验，则

(1)实验当中，需要使m1、m2满足关系：____。

(2)实验当中还需要测量的物理量有_____利用文字描述并标明对应的物理量符号）。

(3)验证牛顿第二定律实验时需要验证的等式为____（写出等式的完整形式无需简化）。

(4)若要利用上述所有数据验证机械能守恒定律，则所需要验证的等式为____（写出等式的完整形式无需简化）。

Answer 1

【答案】 物块A初始释放时距离光电门的高度h

【解析】

(1)[1]由题意可知，在物块A上安装一个宽度为d的遮光片，并在其下方空中固定一个光电门，连接好光电门与毫秒计时器，所以应让物块A向下运动，则有；

(2)[2]由匀变速直线运动的速度位移公式可知，加速度为

则实验当中还需要测量的物理量有物块A初始释放时距离光电门的高度h；

(3)[3]对两物块整体研究，根据牛顿第二定律，则有

物块A经过光电门的速度为

联立得

(4)[4]机械能守恒定律得