Question

小明所在學習小組，用中學實驗室常見器材設計了如圖所 示的裝置來驗證機械能守恒定律。圖中a、b為兩重物，用輕繩相連，b 的質量大于a的質量，滑輪為輕質光滑滑輪。實驗時從圖示位置靜止釋放 b,b下降且落到桌面后不再反彈，a上升但不與滑輪相碰。小明的學習小 組已測量了a上升的總高度h₁,要研究b從下落到剛要與桌面相碰這一過 程中，a、b組成系統的機械能是否守恒，他們還需要測量的物理量有：______、______、______。(填被測的三個物理量，及表示這三個物理量的字母若表達式______成立（用設定的字母表示），即可驗證機械能守恒定律成立。

Answer 1

a重物質量m_a，b重物質量m_b，b重物下降的高度h₂，(m_a+m_b)h₁=2m_bh₂

試題分析：根據機械能守恒定律，在下落落地前，設速度為v，則
，a物體繼續上升高度為，根據機械能守恒定律，聯立上述兩個式子化簡可知
因此要測量a、b兩物體質量，并需要知道A下落錢的高度。
點評：本題非常巧妙的利用一個機械能守恒的例子來達到實驗目的。本題需要在理論指導前提下將等式關系推導出，從而才知道需要測量的物理量。