Question

【題目】如圖甲所示為阿特武德機的示意圖，它是早期測量重力加速度的器械，由英國數學家和物理學家阿特武德于1784年制成。實驗時將質量同為M(已知量)的重物用繩連接后，放在光滑的輕質滑輪上，處于靜止狀態。再在一個重物上附加一質量為m的小重物，由于小重物的重力而使系統做初速度為零的緩慢加速運動并測出加速度，完成一次實驗后，換用不同質量的小重物，重復實驗，測出不同m時系統的加速度。

(1)如圖甲左側物塊從靜止開始下落，則為了得到圖乙，需要直接測量的物理量有___________

A.小重物的質量m

B.大重物質量M

C.繩子的長度

D.重物下落的距離及下落這段距離所用的時間

(2)給過多次重復實驗，得到多組a、m數據，作出圖象，如圖乙所示，已知該圖象斜率為k，縱軸截距為b，則可求出當地的重力加速度g=__________，并可求出重物質量M=__________。

Answer 1

【答案】AD

【解析】

根據加速度的表達式，結合位移時間公式求出重力加速度的表達式，通過表達式確定所需測量的物理量．根據加速度的表達式得出關系式，通過圖線的斜率和截距求出重力加速度和M的大小；

(1)對整體分析，根據牛頓第二定律得：，解得：，根據，則有：，所以需要測量的物理量有：小重物的質量m，重物下落的距離及下落這段距離所用的時間，故A、D正確，B、C錯誤；

故選AD。

(2)因為，則，知圖線斜率，縱軸截距為， 解得當地的重力加速度，重物質量。