Question

【題目】利用如圖所示裝置來驗證機械能守恒定律，已知物體A和B的質量分別為M和m，分別系在一條跨過光滑定滑輪的輕質細繩兩端(M >m），其中1、2是兩個光電門。將AB由靜止釋放；已知當地的重力加速度為g。

（1）實驗研究的對象是____（選填“A”或者“B”或者“AB”）

（2）實驗中除了記錄物體B通過兩光電門時的速度v1、v2外，還需要測量的物理量是____．（寫出該物理量的名稱及符號）

（3）用已知量和測量量寫出驗證機械能守恒的表達式：____．

Answer 1

【答案】AB 兩個光電門之間的距離h

【解析】

（1）這個實驗的原理是要驗證M、m的增加的動能和M、m減少重力勢能是不是相等，所以需要選擇A與B組成的系統為研究的對象．
（2）這個實驗的原理是要驗證M、m的增加的動能和M、m減少重力勢能是不是相等，所以我們要測量的物理量有：物塊的質量mA、mB； 物塊B下落的距離h（或物塊A上升的距離h）．所以還需要測量的物理量是：兩個光電門之間的距離h．
（3）B下降h的同時，A上升h，它們的重力勢能的變化：△EP=（M-m）gh；
A與B動能的變化：(Mm)gh＝(M+m)(v22-v12)
需要驗證的是：（M-m）gh= （M+m）（v22-v12）