题目内容
【题目】如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德
创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律
某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律和动量守恒定律，如图乙所示
己知当地的重力加速度为
该同学用游标卡尺测量遮光片的宽度如图丙所示，则
______ mm；然后将质量均为
的含挡光片和挂钩、B的含挂钩
的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，A置于桌面上处于静止状态，测量出挡光片中心到固定光电门中心的竖直距离h．
验证机械能守恒定律实验时，该同学在B的下端挂上质量也为m的物块
含挂钩，让系统
重物A、B以及物块
中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为
如果系统重物A、B以及物块的机械能守恒，应满足的关系式为______ ，引起该实验系统误差的主要原因有______ 写一条即可．
为了验证动量守恒定律，该同学让A在桌面上处于静止状态，将B从静止位置竖直上升s后由自由下落，直到光电门记录下挡光片挡光的时间为
未接触桌面，则验证绳绷紧过程中系统沿绳方向动量守恒定律的表达式为______ ；如果该同学忘记将B下方的C取下，完成测量后，验证动量守恒定律的表达式为______ ．
【答案】5.00
绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等
【解析】
（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．
（2）根据系统机械能守恒，得出系统重力势能的减小量和系统动能的增加量，根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度求出系统末动能．
（3）根据B下落的高度利用机械能守恒可求得绳子张紧瞬间的速度，再求出下落经过光电门的速度，从而明确张紧后的共同速度，则即可明确作用前后的动量，从而验证动量守恒．
（1）游标卡尺的读数d=5mm+0.05×0mm=5.00mm；
（2）系统动能的增加量
．系统重力势能的减小量为mgh，应满足的关系式为
，即
．
引起实验系统误差的主要原因有：绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等；
（3）根据机械能守恒定律可知
，解得
；则可知，作用前的动量
；
此后AB一起做匀速运动，运动速度
，故作用后的动量
，
故只要验证
即可证明动量守恒；
若没有摘去C，则三个物体速度相同后做加速运动，则根据机械能守恒定律可知；
，解得
；
则作用后的动量
，故应验证的表达式为
．
