Question

2．某同學利用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律．兩個質量各為m₁和m₂的小物塊A和B，分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，光電計時器可記錄A下落的時間，已知m₁＞m₂．
（1）若選定物塊A從靜止開始下落的過程進行測量，則需要測量的物理量有物塊A的質量m₁，物塊B的質量m₂，物塊A下落的距離s，物塊A下落這段距離所用的時間t．
（2）根據上述測量的物理量表示小物塊A下落的加速度a=$\frac{2s}{{t}^{2}}$．

Answer 1

分析 （1）這個實驗的原理是要驗證m_A、m_B的增加的動能和m_A、m_B減少重力勢能是不是相等，根據機械能守恒定律的基本內容即可明確對應的所測量的物理量；
（2）明確兩物體的運動過程，根據位移公式列式即可求得加速度大�。�

解答 解：（1）通過連接在一起的A、B兩物體驗證機械能守恒定律，即驗證系統的勢能變化與動能變化是否相等，A、B連接在一起，A下降的距離一定等于B上升的距離；A、B的速度大小總是相等的．需要測量A、B兩物塊的質量m_A和m_B，兩光電門之間的距離s，為了求解速度還需要測量下落的時間．
（2）兩物體沿繩方向做勻加速直線運動，根據位移公式可得：
s=$\frac{1}{2}$at²；
解得：a=$\frac{2s}{{t}^{2}}$；
故答案為：（1）物塊A的質量m₁，物塊B的質量m₂，物塊A下落的距離s，物塊A下落這段距離所用的時間t；�。�2）$\frac{2s}{{t}^{2}}$．

點評 本題為一驗證性實驗題．要求根據物理規律選擇需要測定的物理量，運用實驗方法判斷系統重力勢能的變化量是否與動能的變化量相同是解題的關鍵．