Question

【题目】如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示。

（1）实验时，该同学进行了如下操作：

①将质量均为m（A 的含挡光片，B 的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测 量出 _____________（选填“A 的上表面”、“A 的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离 H。

②在 B 的下端挂上质量为△m 的物块 C，让系统（重物 A、B 以及物块 C）由静止开始运动，光电门记 录挡光片挡光的时间为△t。

③ 测出挡光片的宽度 d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律。

（2）从开始到挡光片通过光电门的过程中，系统重力势能减小量为 ____________（已知重力加速度为 g）。系统动能增加量为 _____________。

（3）如果系统机械能守恒，此过程中 A 应该匀加速上升，其加速度大小 a = _____________ 绳子对 A 的拉力大小 F = _____________。

（4）提出减小该实验系统误差的措施 ______________（写一条即可）。

Answer 1

【答案】挡光片中心 或者 用轻质细绳子、减小滑轮与绳子之间的摩擦

【解析】

（1）①[1]．需要测量系统重力势能的变化量，则应该测量出挡光片中心到光电门中心的距离；

（2）[2] [3]．从开始到挡光片通过光电门的过程中，系统重力势能的减小量

△Ep=mgH

系统的末速度为：

则系统动能的增加量为：

（3）[4]．根据牛顿第二定律得，系统所受的合力为mg，则系统加速度为：

．

[5]绳子对 A 的拉力大小

（4）[6]．减小该实验系统误差的措施：用轻质细绳子、减小滑轮与绳子之间的摩擦。