1. 阿特伍德机是著名的力学实验装置，根据该装置可测量重力加速度，也可验证牛顿第二定律、机械能守恒定律或动量定理等力学规律。图甲是阿特伍德机的其中一种简化模型，铁架台上固定一轻质滑轮，跨过滑轮的轻质细绳悬吊质量均为的两个物块、 ， 物块侧面粘贴小遮光片，其宽度为、质量忽略不计。在物块、下各挂个相同的小钩码，质量均为。光电门、通过连杆固定于铁架台上，并处于同一竖直线上，且光电门 ， 之间的距离为。两光电门与数字计时器相连记录遮光片通过光电门的时间。整个装置现处于静止状态，当地的重力加速度为。实验步骤如下：

1. （1） 该小组同学先用该装置探究牛顿第二定律。将依次取、、、、个钩码从物块的下端摘下并挂在物块下端的钩码下面。释放物块，用计时器记录遮光片通过光电门、的时间、。由匀变速运动规律可得到物块上升过程的加速度用“、、、”表示。该小组同学测量的数据见上表，他们将表格中的数据转变为坐标点画在图乙的坐标系中，并作出图像。从图像可以得出：与成正比，图像的斜率用“、、”表示。根据斜率可进一步求得当地的重力加速度。同时也说明当连接体质量一定时，连接体的加速度与其所受的合外力成正比。
3. （2） 该小组同学想利用该装置验证机械能守恒定律，将个钩码从物块的下端摘下并挂在物块下端的钩码下面。释放物块，用计时器记录遮光片通过光电门、的时间、。该过程中系统动能的增加量，系统重力势能的减少量。用“ ， ， ， 、、、”表示 ， 代入真实的数据计算后即可得出系统的机械能是否守恒的结论。
5. （3） 该小组同学还想利用该装置验证动量定理，将个钩码从物块的下端摘下并挂在物块下端的钩码下面。释放物块，用计时器记录遮光片通过光电门、的时间、。并且记录下遮光片从运动到的时间。若以运动方向为正方向沿绳子建立一维坐标系，则该过程中系统“绳向”的动量变化量为，“绳向”合外力对系统的冲量。用“ ， ， ， ， ， 、”表示 ， 代入真实的数据计算后即可验证系统动量的变化量与合外力的冲量大小是否相等。