新高考物理一輪復(fù)習(xí)分層提升練習(xí)專題39 驗證動量守恒定律（原卷版）

專題39驗證動量守恒定律導(dǎo)練目標(biāo)導(dǎo)練內(nèi)容目標(biāo)1教材經(jīng)典實驗方案的原理、步驟和數(shù)據(jù)處理目標(biāo)2新高考的改進(jìn)創(chuàng)新實驗【知識導(dǎo)學(xué)與典例導(dǎo)練】教材經(jīng)典實驗方案的原理、步驟和數(shù)據(jù)處理【例1】如圖1所示，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。O是小球拋出時球心在地面上的垂直投影點，實驗時，先讓入射小球SKIPIF1<0多次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到其落地點的平均位置P，測量平拋水平射程OP。然后把被碰小球SKIPIF1<0靜置于水平軌道的末端，再將入射小球SKIPIF1<0從斜軌上S位置由靜止釋放，與小球SKIPIF1<0相撞，多次重復(fù)實驗，找到兩小球落地的平均位置M、N。（1）圖2是小球SKIPIF1<0的多次落點痕跡，由此可確定其落點的平均位置對應(yīng)的讀數(shù)為_______cm。（2）下列器材選取或?qū)嶒灢僮鞣蠈嶒炓蟮氖莀___________。A．可選用半徑不同的兩小球B．選用兩球的質(zhì)量應(yīng)滿足SKIPIF1<0C．小球SKIPIF1<0每次必須從斜軌同一位置釋放D．需用秒表測定小球在空中飛行的時間（3）在某次實驗中，測量出兩小球的質(zhì)量分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，三個落點的平均位置與O點的距離分別為OM、OP、ON。在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式____________，即驗證了碰撞前后兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒。（用測量的物理量表示）（4）驗證動量守恒的實驗也可以在如圖3所示的水平氣墊導(dǎo)軌上完成。實驗時讓兩滑塊分別從導(dǎo)軌的左右兩側(cè)向中間運動，滑塊運動過程所受的阻力可忽略，它們穿過光電門后發(fā)生碰撞并粘連在一起。實驗測得滑塊A的總質(zhì)量為SKIPIF1<0、滑塊B的總質(zhì)量為SKIPIF1<0，兩滑塊遮光片的寬度相同，光電門記錄的遮光片擋光時間如下表所示。左側(cè)光電門右側(cè)光電門碰前SKIPIF1<0SKIPIF1<0碰后SKIPIF1<0、SKIPIF1<0無在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式____________，即驗證了碰撞前后兩滑塊組成的系統(tǒng)動量守恒。（用測量的物理量表示）（5）關(guān)于實驗，也可以根據(jù)牛頓運動定律及加速度的定義，從理論上論證碰撞前后兩滑塊的動量變化量SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的關(guān)系為_____________（提示：SKIPIF1<0與SKIPIF1<0均為矢量）。新高考的改進(jìn)創(chuàng)新實驗1.打點計時器和光電門同測法【例2】利用圖（a）所示的裝置驗證動量守恒定律.在圖（a）中，氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個滑塊，滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與打點計時器（圖中未畫出）的紙帶相連；滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計時器（未完全畫出）可以記錄遮光片通過光電門的時間。實驗測得滑塊A質(zhì)量SKIPIF1<0，滑塊B的質(zhì)量SKIPIF1<0，遮光片的寬度SKIPIF1<0；打點計時器所用的交流電的頻率為SKIPIF1<0，將光電門固定在滑塊B的右側(cè)，啟動打點計時器，給滑塊A一向右的初速度，使它與B相碰；碰后光電計時器顯示的時間為SKIPIF1<0，碰撞前后打出的紙帶如圖（b）所示。（1）兩滑塊碰撞前A滑塊的速度大小為______m/s，兩滑塊碰撞后B滑塊的速度大小為______m/s；（2）碰撞前的兩滑塊的總動量大小為______kg·m/s；碰撞后的兩滑塊的總動量大小為______kg·m/s；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）若實驗允許的相對誤差絕對值（SKIPIF1<0×100%）最大為5%，試計算本實驗相對誤差為______%。（4）本實驗方法是否可以驗證動量守恒定律，并說明理由______。2.“平拋+斜面”法【例3】如圖所示為“探究兩物體作用前后動量是否守恒”的實驗裝置示意圖。已知a、b小球的質(zhì)量分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，半徑分別是SKIPIF1<0、SKIPIF1<0。先不放小球SKIPIF1<0，讓小球SKIPIF1<0從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，記下小球在斜面上的落點位置。將小球SKIPIF1<0放在斜槽末端邊緣處，讓小球SKIPIF1<0從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，使它們發(fā)生碰撞，記下小球SKIPIF1<0和SKIPIF1<0在斜面上的落點位置。用毫米刻度尺量出各個落點位置到斜槽末端點SKIPIF1<0的距離，圖中D、E、SKIPIF1<0點是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個落點位置，到SKIPIF1<0點的距離分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0。（1）本實驗必須滿足的條件是______。A．斜槽軌道必須是光滑的B．斜槽軌道末端的切線水平C．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速釋放D．入射球與被碰球滿足SKIPIF1<0，SKIPIF1<0（2）小球SKIPIF1<0和SKIPIF1<0發(fā)生碰撞后，SKIPIF1<0的落點是圖中的______點，SKIPIF1<0的落點是圖中的______點。（3）用測得的物理量來表示，只要滿足關(guān)系式_______，則說明碰撞中動量守恒。（4）用測得的物理量來表示，只要再滿足關(guān)系式_______，則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞。3.“平拋+豎直面”法【例4】為驗證碰撞中的動量是否守恒，某實驗小組選取兩個體積相同、質(zhì)量不相等的小球，按下述步驟進(jìn)行實驗。①用天平測出兩小球的質(zhì)量（分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，且SKIPIF1<0）；②按圖安裝好實驗裝置，將斜槽PQ固定在桌邊，使斜槽末端切線水平，先不放小球SKIPIF1<0，讓豎直擋板緊貼斜槽末端，再讓小球SKIPIF1<0從斜槽頂端P處由靜止釋放，記下小球SKIPIF1<0在豎直擋板上的撞擊位置O；③將豎直擋板向右平移距斜槽末端一定距離，確保小球在碰撞前后均能撞擊固定豎直擋板；④先不放小球SKIPIF1<0，讓小球SKIPIF1<0從斜槽頂端P處由靜止釋放，記下小球SKIPIF1<0撞擊豎直擋板的位置；⑤將小球SKIPIF1<0放在斜槽末端，再讓小球SKIPIF1<0從斜槽頂端P處由靜止釋放，與SKIPIF1<0發(fā)生碰撞，分別記下小球SKIPIF1<0和SKIPIF1<0撞擊豎直擋板的位置；⑥圖中A、B、C點是該實驗小組記下的小球與豎直擋板撞擊的位置，用毫米刻度尺量出各個撞擊點到O的距離，分別為OA、OB、OC。根據(jù)該實驗小組的測量，回答下列問題：（1）小球SKIPIF1<0與SKIPIF1<0發(fā)生碰撞后，SKIPIF1<0撞擊的是圖中的___________點，SKIPIF1<0撞擊的是圖中的___________點（填字母A、B、C）。（2）只要滿足關(guān)系式___________，則說明碰撞中的動量是守恒的，如果我還想證明為彈性碰撞還需滿足表達(dá)式___________（用SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、OA、OB、OC表示）。4.“減速測速”法【例5】同學(xué)利用如圖所示的裝置驗證碰撞中的動量守恒。豎直平面內(nèi)固定一段弧型軌道，其下端與水平桌面相切。先將小滑塊A從弧型軌道上某一點無初速度釋放，測出小滑塊A在水平桌面上滑行的最大距離x1（如甲圖），然后將另一小滑塊B放在弧型軌道的最低點，再將小滑塊A從弧型軌道上某一點無初速度釋放，A與B碰撞后，測出A沿桌面滑行的最大距離x2和B沿桌面滑行的最大距離x3（如圖乙）。已知滑塊A和B與桌面間的動摩擦因數(shù)相同，回答下列問題：（1）下列選項中，屬于本實驗要求的是______。A．所用弧型軌道必須是光滑的B．A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量C．實驗中滑塊A的釋放點離水平桌面要適當(dāng)高一些D．滑塊A先后兩次必須從弧型軌道上同一點無初速度釋放（2）若用SKIPIF1<0表示小滑塊A的質(zhì)量、用SKIPIF1<0表示小滑塊B的質(zhì)量，下列關(guān)系式______，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)成立，則可驗證A、B組成的系統(tǒng)在碰撞過程中動量守恒。A．SKIPIF1<0

B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0

D．SKIPIF1<0（3）若要證明A、B發(fā)生了彈性碰撞，則還需關(guān)系式______成立。5.“單擺碰撞”法【例6】某物理興趣小組用如圖所示的實驗裝置來驗證動量守恒定律。將一段不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩一端與固定在O點的力傳感器（可以實時記錄細(xì)繩所受的拉力）相連，另一端連接小球A。小球A從某一高度擺下，在最低點時與靜止在光滑支撐桿上的直徑相同的小球B發(fā)生對心碰撞，碰撞后小球A立即反向運動，小球B做平拋運動，碰撞時間極短，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。為完成實驗，實驗過程中測量出了碰撞前瞬間繩的拉力F1、碰撞后瞬間繩的拉力F2、懸點到小球球心的距離L、小球A的質(zhì)量mA、小球B的質(zhì)量mB和小球B做平拋運動的豎直位移h及水平位移x。(1)若碰撞前后動量守恒，則系統(tǒng)動量守恒的表達(dá)式為___________（用已知的物理量來表示）；(2)某次測量得到的一組數(shù)據(jù)為：mA=100g、mB=200g、F1=2.78N、F2=1.18N、L=50.00cm、h=10.00cm、x=28.00cm，重力加速度g=9.80m/s2.則碰前系統(tǒng)的總動量為___________kg?m/s，碰后系統(tǒng)的總動量為___________kg?m/s；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）(3)若實驗允許的相對誤差絕對值SKIPIF1<0不超過5%，可認(rèn)為碰撞過程中動量守恒，則利用(2)中的實驗數(shù)據(jù)求得本實驗中δ=___________%（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。本實驗___________（填“是”或“否”）在誤差允許的范圍內(nèi)驗證了動量守恒定律。6.頻閃照相法【例7】物理小組利用頻閃照相和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的試驗。步驟如下：①用天平測出滑塊A、B的質(zhì)量分別為300g和200g；②安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；③向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；④把A、B兩滑塊放到導(dǎo)軌上，并給他們一個初速度，同時開始閃光照相，閃光的時間間隔設(shè)定為SKIPIF1<0。照片如圖。該組同學(xué)結(jié)合實驗過程和圖像分析知：該圖像是閃光4次攝得的照片，在這4次閃光的瞬間，A、B兩滑塊均在0~80cm刻度范圍內(nèi)；第一次閃光時，滑塊B恰好通過x=55cm處，滑塊A恰好通過x=70cm處；碰撞后有一個物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。請問：（1）以上情況說明碰后__________（選填A(yù)或B）物體靜止，滑塊碰撞位置發(fā)生在__________cm處；（2）滑塊碰撞時間發(fā)生在第一次閃光后__________s；（3）設(shè)向右為正方向，試分析碰撞前兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是__________kg·m/s，碰撞后兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是__________kg·m/s?！径嗑S度分層專練】1．在實驗室里為了驗證動量守恒定律，一般采用如圖甲、乙所示的兩種裝置：（1）若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則_____。A．m1>m2，r1>r2B．m1>m2，r1<r2C．m1>m2，r1=r2D．m1<m2，r1=r2（2）若采用圖乙所示裝置進(jìn)行實驗，以下所提供的測量工具中一定需要的是_____。A．直尺

B．游標(biāo)卡尺

C．天平

D．彈簧測力計

E．秒表（3）設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，則在用圖甲所示裝置進(jìn)行實驗時（P為碰前入射小球落點的平均位置），所得“驗證動量守恒定律”的結(jié)論為_____。（用裝置圖中的字母表示）（4）若采用圖乙所示裝置進(jìn)行實驗，某同學(xué)記錄小球三個落點的平均位置時發(fā)現(xiàn)M和N偏離了OP方向，使點O、M、P、N不在同一條直線上，如圖丙所示。若要驗證兩小球碰撞前后在OP方向上是否動量守恒，應(yīng)該怎么做_____；該同學(xué)認(rèn)為只要滿足關(guān)系式_____，則說明兩小球碰撞前后在OP方向上總動量守恒。2．某同學(xué)用如圖所示的裝置來“驗證動量守恒定律”，在氣墊導(dǎo)軌右端固定一彈簧，滑塊b的右端有粘性強的物質(zhì)。圖中滑塊a和擋光片的總質(zhì)量為m1=0.310kg，滑塊b的質(zhì)量為m2=0.108kg，實驗步驟如下：①開動氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，輕推滑塊，當(dāng)滑塊上的遮光片經(jīng)過兩個光電門的遮光時間_______時，可認(rèn)為氣墊導(dǎo)軌水平；②將滑塊b置于兩光電門之間，將滑塊a置于光電門1的右端，然后推動滑塊a水平壓縮彈簧，撤去外力后，滑塊a在彈簧的作用下向左彈射出去，通過光電門1后繼續(xù)向左滑動并與滑塊b發(fā)生碰撞；③兩滑塊碰撞后粘合在一起向左運動，并通過光電門2；④實驗后，分別記錄下滑塊a的擋光片通過光電門1的時間t1，兩滑塊一起運動時擋光片通過光電門2的時間t2。（1）完成實驗步驟①中所缺少的內(nèi)容_____。（2）設(shè)擋光片通過光電門的時間為△t，則滑塊通過光電門的速度可表示為v=_________（用d、△t表示）。（3）實驗前測得擋光片的寬度d=1.00cm，實驗中測得滑塊a經(jīng)過光電門1的速度為v1=2.00m/s，兩滑塊經(jīng)過光電門2的時間t2=6.85ms，將兩滑塊和擋光片看成一個系統(tǒng)，則系統(tǒng)在兩滑塊相互作用前、后的總動量分別為p1=__________kg·m/s，p2=________kg·m/s（結(jié)果均保留3位小數(shù)）。實驗允許的相對誤差絕對值SKIPIF1<0）最大為5%，本實驗的相對誤差為____________（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。3．如圖為驗證動量守恒定律的實驗裝置，實驗中選取兩個半徑相同、質(zhì)量不等的小球，按下面步驟進(jìn)行實驗：①用天平測出兩個小球的質(zhì)量分別為m1和m2；②安裝實驗裝置，將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端水平，再將一斜面BC連接在斜槽末端；③先不放小球m2，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放，標(biāo)記小球在斜面上的落點位置；④將小球m2放在斜槽末端B處，仍讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止釋放，兩球發(fā)生碰撞，分別標(biāo)記小球m1、m2在斜面上的落點位置；⑤圖中D、E、F點是實驗過程中記下的小球在斜面上的三個落點位置，用刻度尺測出各落點位置到斜槽末端B的距離分別為SD、SE、SF．依據(jù)上述實驗步驟，請回答下面問題：（1）兩小球的質(zhì)量m1、m2應(yīng)滿足m1_____m2（填寫“＞”、“=”或“＜”）；（2）小球m1與m2發(fā)生碰撞后，m1的落點是圖中_____點，m2的落點是圖中_____點；（3）只要滿足__________關(guān)系式，就能說明兩球碰撞前后動量是守恒（用實驗中測得的數(shù)據(jù)來表示）；（4）若要判斷兩小球的碰撞是否為彈性碰撞，在（3）的基礎(chǔ)上還需比較_______與_______是否相等即可（用實驗中測得的數(shù)據(jù)來表示）．4．在驗證動量守恒定律的實驗中，實驗裝置如同所示，a、b是兩個半徑相等的小球，按以下步驟進(jìn)行操作：①在平木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙，并將該木板豎直立于緊靠槽口處，將小球a從斜槽軌道上固定點處由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；②將木板向右平移一定距離并固定，再將小球a從原固定點由靜止釋放，撞在木板上并在白紙上留下痕跡B；③把小球b靜止放在斜槽軌道水平段的最右端，讓小球a仍從原固定點由靜止釋放，和小球b相碰后，兩球撞在木板上并在白紙上留下痕跡A和C；（1）若碰撞過程中沒有機械能損失，為了保證在碰撞過程中a球不反彈，a、b兩球的質(zhì)量m1、m2間的關(guān)系是m1_______m2（選填“>”“=”或“<”）。（2）為完成本實驗，必須測量的物理量有_______；A．小球a開始釋放時離斜槽軌道水平面的高度hB．木板水平向右移動的距離LC．a(chǎn)球和b球的質(zhì)量m1、m2D．O點到A、B、C三點的距離y1、y2、y3（3）在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若動量守恒，其關(guān)系式應(yīng)為____________（用（2）中所測物理量表示）。（4）在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若機械能守恒，其關(guān)系式應(yīng)為_____________（用（2）中所測物理量表示）。5．如圖所示是用來驗證動量守恒定律的實驗裝置，彈性球1用細(xì)線懸掛于O點，O點下方桌子的邊沿有一豎直立柱．實驗時，調(diào)節(jié)懸點，使彈性球1靜止時恰與立柱上的球2接觸且兩球等高，將球1拉到A點，并使之靜止，同時把球2放在立柱上，釋放球1，當(dāng)它擺到懸點正下方時與球2發(fā)生對心碰撞，碰后球1向左最遠(yuǎn)可擺到B點，球2落到水平地面上的C點，測出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗證1、2兩球碰撞時動量守恒，現(xiàn)已測出兩彈性球1、2的質(zhì)量m1、m2，A點離水平桌面的高度為a，B點離水平桌面的高度為b，C點與桌子的水平距離為c。（1）要完成實驗，還需要測量的量是____________和____________。（2）根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，該實驗中動量守恒的表達(dá)式為___________。（忽略小球的大?。?．某物理興趣小組設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置。在足夠大的水平平臺上的A點放置一個光電門。水平平臺上摩擦很小，可忽略不計，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間。采用的實驗步驟如下：A．在小滑塊a上固定一個寬度為d的窄擋光片；B．用天平分別測出小滑塊a（含擋光片）和小球b的質(zhì)量ma、mb；C．在a和b間用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的輕短彈簧（與a、b不連接），靜止放置在平臺上；D．細(xì)線燒斷后，a、b瞬間被彈開，向相反方向運動；E.記錄滑塊a通過光電門時擋光片的遮光時間t；F.小球b從平臺邊緣飛出后，落在水平地面的B點，用刻度尺測出平臺距水平地面的高度h及平臺邊緣鉛垂線與B點之間的水平距離s；G.改變彈簧壓縮量，進(jìn)行多次測量。針對該實驗裝置和實驗結(jié)果，同學(xué)們做了充分的討論。①若該實驗的目的是求彈簧的最大彈性勢能，則彈簧的彈性勢能為________（用上述實驗所涉及物理量的字母表示）；②該實驗要驗證“動量守恒定律”，則只需驗證a、b兩物體彈開后的動量大小相等，即________=_________（用上述實驗所涉及物理量的字母表示）。7．某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置驗證動量守恒定律。實驗的主要步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測量小球A、B的直徑d，以及懸線的長度L，用天平測量小球A、B的質(zhì)量分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0②用兩條細(xì)線分別將球A、B懸掛于同一水平高度，且自然下垂時兩球恰好相切，球心位于同一水平線上；③將球A向左拉起使其懸線與豎直方向的夾角為SKIPIF1<0時由靜止釋放，與球B碰撞后，測得球A向左擺到最高點時其懸線與豎直方向的夾角為SKIPIF1<0，球B向右擺到最高點時其懸線與豎直方向的夾角為SKIPIF1<0。回答下列問題：（1）在實驗步驟中，有多余的操作過程的步驟是___________；（2）為保證A碰撞后向左擺動，則A、B兩球質(zhì)量應(yīng)滿足SKIPIF1<0___________SKIPIF1<0（填“>”、“<”或“=”）；（3）若兩球碰撞前后動量守恒，則SKIPIF1<0___________（用③中測量的量表示）；（4）若兩球的碰撞為彈性碰撞，并且碰撞之后兩個小球擺到最高點時其懸線與豎直方向的夾角SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0___________，并且SKIPIF1<0___________（用SKIPIF1<0表示）。8．某學(xué)習(xí)小組在斜面上研究動量守恒實驗，采用了如圖所示的實驗裝置，甲、乙兩小車間有一鎖定的壓縮彈簧，解除鎖定，小車在彈簧作用下由靜止向相反方向運動。（1）設(shè)兩車的質(zhì)量分別為m1、m2，彈開過程中某時刻的速度大小分別為v1、v2，則該小組需要驗證的表達(dá)式是___________；（2）現(xiàn)進(jìn)行以下操作：①用天平測甲、乙兩車的質(zhì)量分別為m1=0.20kg，m2=0.40kg；②打開實驗?zāi)０澹瑔觽鞲衅?；③點擊“開始”，解除鎖定，傳感器記錄小車的各個時刻的速度如下表所示，其中甲車的v-t圖像已由計算機繪出，請你根據(jù)表格中所給的數(shù)據(jù)做出乙車的v-t圖像；()時間t（s）甲車v（m/s）乙車v（m/s）0.010.100-0.0490.020.155-0.0770.030.195-0.0970.040.225-0.1100.050.250-0.1200.060.260-0.1100.070.270-0.1000.080.280-0.0900.090.290-0.0800.10.300-0.070（3）根據(jù)兩車的v-t圖像及動量守恒條件，你認(rèn)為選擇___________時間研究更合適。A．0~0.04s

B．0.06~0.10s

C．任意時段均可（4）進(jìn)一步分析實驗數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是___________（5）關(guān)于實驗的操作與反思，下列說法正確的是___________A．實驗中需要平衡摩擦力B．更換勁度系數(shù)更大的彈簧，有利于減小實驗誤差C．該學(xué)習(xí)小組需多次改變斜面傾角進(jìn)行實驗得出最后結(jié)論9．如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機，是英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德（G·Atwood7746-1807）創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實驗裝置用來研究勻變速直線運動的規(guī)律。某同學(xué)對該裝置加以改進(jìn)后用來驗證機械能守恒和動量守恒定律，如圖乙所示。（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間）（1）該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d，然后將質(zhì)量均為m（A的含擋光片和掛鉤、B的含掛鉤）的重物用繩連接