Question

12．某校物理興趣小組利用如圖甲所示裝置探究合力做功與動能變化的關(guān)系．在滑塊上安裝一遮光條，系輕細(xì)繩處安裝一拉力傳感器（可顯示出輕細(xì)繩中的拉力），把滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上A處，細(xì)繩通過定滑輪與鉤碼相連，光電門安裝在B處．氣墊導(dǎo)軌充氣，將滑塊從A位置由靜止釋放后，拉力傳感器記錄的讀數(shù)為F，光電門記錄的時間為△t．
（1）用螺旋測微器測量遮光條的寬度，如圖乙所示，則寬度為2.558mm．
（2）多次改變鉤碼的質(zhì)量（拉力傳感器記錄的讀數(shù)F相應(yīng)改變），測得多組F和△t數(shù)據(jù)，要得到線性變化圖象，若已經(jīng)選定F作為縱坐標(biāo)，則橫坐標(biāo)代表的物理量為D．
A．△t    B．（△t）² C.$\frac{1}{△t}$    D．（$\frac{1}{△t}$）²
（3）若正確選擇橫坐標(biāo)所代表的物理量后，得出線性變化圖象的斜率為k，且已經(jīng)測出A、B之間的距離為s，遮光條的寬度為d，則滑塊質(zhì)量（含遮光條和拉力傳感器）的表達(dá)式為M=$\frac{2sk}{hr0u4ha^{2}}$．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）根據(jù)光電門測速度的原理測出滑塊通過B點的速度，根據(jù)動能定理求出F的表達(dá)式，從而確定橫坐標(biāo)代表的物理量；
（3）根據(jù)圖象的斜率為k結(jié)合表達(dá)式求解即可．

解答 解：（1）螺旋測微器的固定刻度為2.5mm，可動刻度為5.8×0.01mm=0.058mm，所以最終讀數(shù)為2.5mm+0.058mm=2.558mm，即遮光條的寬度d=2.558mm．
（2）滑塊通過光電門B的速度$v=\fraccrtrinp{△t}$，
根據(jù)動能定理得Fs=$\frac{1}{2}M{v}^{2}$，則F=$\frac{Mafy0qvj^{2}}{2s}{（\frac{1}{△t}）}^{2}$，要得到線性變化圖象，若已經(jīng)選定F作為縱坐標(biāo)，則橫坐標(biāo)代表的物理量為${（\frac{1}{△t}）}^{2}$，故D正確，ABC錯誤．
故選：D
（3）根據(jù)F=$\frac{Mt9rkfeg^{2}}{2s}{（\frac{1}{△t}）}^{2}$可知，F(xiàn)-${（\frac{1}{△t}）}^{2}$圖象的斜率k=$\frac{Meakib4p^{2}}{2s}$，解得：M=$\frac{2sk}{riwm0dn^{2}}$
故答案為：（1）2.558；（2）D；（3）$\frac{2sk}{cyj4sd4^{2}}$

點評 對于基本測量儀器如游標(biāo)卡尺、螺旋測微器等要了解其原理，要能正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測量，知道光電門測速度的原理，并能利用圖象處理數(shù)據(jù)，難度適中．