Question

如圖1所示是某同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．

（1）若用10分度的游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光條的左右方向的寬度d，如圖2所示，則寬度為______mm，實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t，則小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度為v=______（用字母表示）．
（2）測(cè)出多組重物的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)遮光條通過光電門的時(shí)間△t，通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究小車加速度與力的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出______圖象．
A．△t-m　　B．△t²-m　　C．-m　　D．-m
（3）有一位同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量作出的圖線如圖3所示，試分析①線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是______；②圖線上部彎曲的原因是______．

Answer 1

解：（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為4mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.1×6mm=0.6mm，
所以最終讀數(shù)為：4mm+0.6mm=4.6mm
由于遮光條通過光電門的時(shí)間極短，可以用平均速度表示瞬時(shí)速度v=；
（2）由題意可知，該實(shí)驗(yàn)中保持小車質(zhì)量M不變，因此有：v²=2as，a=，而a=，所以
所以要畫出-m圖象，故選D
（3）開始當(dāng)小車掛上重物時(shí)，加速度卻為零，線性圖象不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，故導(dǎo)致圖象不過原點(diǎn)的原因是木板傾角偏�。�即說明操作過程中沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足．隨著重物質(zhì)量不斷的增大，已經(jīng)不滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量，所以圖象出現(xiàn)彎曲．
故答案為：（1）4.6；；（2）D；（3）沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足；不滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量
分析：（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀，由于遮光條通過光電門的時(shí)間極短，可以用平均速度表示瞬時(shí)速度．
（2）由題意可知，該實(shí)驗(yàn)中保持小車質(zhì)量M不變，因此有：v²=2as，a=，而a=，所以
（3）根據(jù)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)原理結(jié)合圖象特點(diǎn)即可正確回答．
點(diǎn)評(píng)：常用儀器的讀數(shù)要掌握，這是物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)．處理實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要找出實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理我們可以尋找需要測(cè)量的物理量和需要注意的事項(xiàng)．