Question

13．利用如圖所示裝置可以做力學(xué)中的許多實驗．
①以下說法正確的是D
A．利用此裝置“研究勻變速直線運動”時，除圖中所給器材外還要用到刻度尺與天平．
B．利用此裝置探究“小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”并用圖象法處理數(shù)據(jù)時，畫出的a-$\frac{1}{M}$關(guān)系圖象一定是一條經(jīng)過坐標(biāo)原點的直線．
C．如果將長木板適當(dāng)墊高，平衡摩擦力之后，還可以用此裝置驗證系統(tǒng)機械能守恒定律．
D．利用此裝置探究“功與速度的關(guān)系”實驗時，應(yīng)將木板帶打點計時器的一端適當(dāng)墊高，保證小車在不掛砝碼時能夠勻速下滑．
②甲、乙、丙、丁四位同學(xué)在使用不同精度的游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量同一個物體的長度時，分別測量的結(jié)果如下：
甲同學(xué)：使用游標(biāo)為50分度的卡尺，讀數(shù)為2.45mm
乙同學(xué)：使用游標(biāo)為10分度的卡尺，讀數(shù)為2.4mm
丙同學(xué)：使用游標(biāo)為20分度的卡尺，讀數(shù)為2.45mm
丁同學(xué)：使用精度為“0.01mm”的螺旋測微器，讀數(shù)為2.450mm
從這些實驗數(shù)據(jù)中可以看出讀數(shù)肯定有錯誤的是甲同學(xué)．

Answer 1

分析 （1）利用圖示小車紙帶裝置可以完成很多實驗，在研究勻變速直線運動時不需要平衡摩擦力，在探究“小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”和探究“功與速度變化的關(guān)系”實驗時，需要平衡摩擦力；在探究“小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度a的表達(dá)式，不難得出當(dāng)鈞碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量時，加速度a近似等于g的結(jié)論；
（2）根據(jù)游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的原理可知各種儀器的精度，則可知它們的應(yīng)保留的位數(shù)，即可判斷讀數(shù)是否精確．

解答 解：（1）A．在利用該裝置“研究勻變速直線運動”的實驗中，質(zhì)量不需要測量，即不需要天平．故A錯誤；
B．在利用該裝置來“探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，可以通過圖象法處理數(shù)據(jù)，加速度a與小車的質(zhì)量M成反比，畫出a-M的關(guān)系不能確定加速度與質(zhì)量的關(guān)系，要畫出a-$\frac{1}{M}$的關(guān)系才能確定加速度與質(zhì)量的關(guān)系，但不一定是經(jīng)過原點的直線，由小車的質(zhì)量與砝碼的質(zhì)量關(guān)系決定．故B錯誤；
C．如果將長木板適當(dāng)墊高，平衡摩擦力之后，仍存在摩擦力做功，不可以用此裝置驗證系統(tǒng)機械能守恒定律．故C錯誤；
D．在利用該裝置來做“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗前，木板左端被墊起一些，使小車在不受拉力作用時做勻速直線運動，這樣做的目的是為了補償阻力，使小車受到的拉力等于砝碼的重力．故D正確；
故選：D．
（2）甲同學(xué)：50分度的游標(biāo)卡尺精度為0.02mm，即尾數(shù)只能為偶數(shù)，故甲同學(xué)所測量結(jié)果錯誤；
乙同學(xué)：10分度的游標(biāo)卡尺精度為0.1mm，故乙同學(xué)測量結(jié)果正確；
丙同學(xué)：20分度的游標(biāo)卡尺精度為0.05，故測量結(jié)果的最后一位只能為0或5，故丙同學(xué)測量結(jié)果正確；
丁同學(xué)：螺旋測微器要求估讀，故應(yīng)保留至千分之一位，故丁同學(xué)測量結(jié)果正確；故甲同學(xué)正確；
故答案為：（1）D； （2）甲．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)方法，螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．注意讀數(shù)時應(yīng)保留的位數(shù)．