Question

【题目】某同学利用如图甲所示的装置来验证“机械能守恒定律”。将宽度为d的挡光片（质量不计）水平固定在物体A上，将物体由静止释放，让质量较大的物体B通过细线和滑轮带着A—起运动，两光电门间的高度差为h，挡光片通过光电门1、光电门 2的时间分别为t1、t2，A、B两物体的质量分别为mA、mB，已知当地的重力加速度为g。回答下列问题。

（1）该同学用游标卡尺测挡光片的宽度时，测量情况如图乙所示，则挡光片的宽度d=________mm。

(2)由于没有天平，不能直接测出两物体的质量，该同学找来了一个质量为m0的标准砝码和一根弹簧，将标准砝码、物体A和物体B分别静止悬挂在弹簧下端，用刻度尺测出弹簧的伸长量分别为x0、xA、xB，则A、B两物体的质量分别为mA=____，mB=____。

(3)若系统的机械能守恒，则应满足关系式=________。

(4)若保持物体A的质量mA不变，不断增大物体B的质量mB，则物体A的加速度大小a的值会趋向于____。

Answer 1

【答案】2.2 g

【解析】

(1) [1]挡光片的宽度:

(2)[2][3]由胡克定律可得：

；,

联立可得：

，

(3)[4]物体B质量较大，B带动A一起运动，若系统机械能守恒则有：

……①

由于挡光片的宽度较小，则可得，物体通过挡光片时的速度大小为：

，

代入①可得：

化简可得：

(4)[4] 物体B质量较大，B带动A一起运动，对于A、B系统有：

则加速度：

保持物体A的质量mA不变，不断增大物体B的质量mB，当mB远大于mA时，

，

则加速度a的值会趋向于g。