Question

【题目】甲图是英国数学家和物理学家阿特伍德（G·Atwood 1746-1807）创制的一种著名力学实验装置—阿特伍德机，用来研究竖直方向上做匀变速直线运动物体的超失重规律。某同学对该装置加以改进后还可以用来测量一个物体的质量，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_______（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（未知）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，利用有关物理量，就可以计算出物块C的质量m。

(2)已知当地重力加速度为g，则物块C的质量m可表达为_______（用M、h、d、t、g表示）。

Answer 1

【答案】挡光片中心

【解析】

(1)①[1]要计算系统重力势能的变化量，需要测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离。

(2)[2]对系统，设加速度大小为，由牛顿第二定律可得

又

而

联立解得