Question

【題目】甲圖是英國數(shù)學家和物理學家阿特伍德（G·Atwood 1746-1807）創(chuàng)制的一種著名力學實驗裝置—阿特伍德機，用來研究豎直方向上做勻變速直線運動物體的超失重規(guī)律。某同學對該裝置加以改進后還可以用來測量一個物體的質量，如圖乙所示。

(1)實驗時，該同學進行了如下操作：

①將質量均為M（A的含擋光片，B的含掛鉤）的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止狀態(tài)，測量出_______（填“A的上表面”“A的下表面”或“擋光片中心”）到光電門中心的豎直距離h；

②在B的下端掛上質量為m（未知）的物塊C，讓系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）由靜止開始運動，光電門記錄擋光片擋光的時間為t；

③測出擋光片的寬度d，利用有關物理量，就可以計算出物塊C的質量m。

(2)已知當?shù)刂亓�加速度�?/span>g，則物塊C的質量m可表達為_______（用M、h、d、t、g表示）。

Answer 1

【答案】擋光片中心

【解析】

(1)①[1]要計算系統(tǒng)重力勢能的變化量，需要測量出擋光片中心到光電門中心的豎直距離。

(2)[2]對系統(tǒng)，設加速度大小為，由牛頓第二定律可得

又

而

聯(lián)立解得