Question

13．利用如圖1所示裝置做“探究質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中用光電計(jì)時(shí)器替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器可以記錄滑塊M上的遮光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t．
（1）為了計(jì)算滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度，需要先用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度．如圖2所示，遮光片的寬度d=6.35mm；
（2）先不掛鉤碼m，把木板左端墊高一些以平衡摩擦力，掛上鉤碼m牽引滑塊M加速下滑，并認(rèn)為滑塊受到的合力等于鉤碼重力；
（3）某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得滑塊由靜止釋放的位置到光電門(mén)的距離為S、遮光片的寬度為d、擋光時(shí)間為t，則滑塊的下滑加速度a=$\frac{mj5er15_{\;}^{2}}{2s{t}_{\;}^{2}}$；
（4）改變鉤碼的質(zhì)量m（滿(mǎn)足m＜＜M），滑塊每次由同一位置靜止釋放，光電門(mén)計(jì)錄對(duì)應(yīng)時(shí)間t，多次實(shí)驗(yàn)測(cè)量，選擇合適的橫、縱坐標(biāo)軸作為下列如圖3圖象，正確的是D．

Answer 1

分析 （1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．
（2）知道光電門(mén)測(cè)量滑塊瞬時(shí)速度的原理，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出加速度．
（3）由題意可知，該實(shí)驗(yàn)中保持小車(chē)質(zhì)量M不變，根據(jù)動(dòng)能定理表示出變量之間的關(guān)系求解．

解答 解：（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：0.6cm=6mm，游標(biāo)尺上第7個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為7×0.05mm=0.35mm，所以最終讀數(shù)為：6mm+0.35mm=6.35mm．
（2）極短時(shí)間內(nèi)的平均速度表示瞬時(shí)速度，則
滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度表達(dá)式$v=\fracr3zqtk3{t}$
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得滑塊加速度的表達(dá)式$a=\frac{{v}_{\;}^{2}}{2s}=\frac{（\fracqhilxjv{t}）_{\;}^{2}}{2s}$=$\frac{pwtvnpb_{\;}^{2}}{2s{t}_{\;}^{2}}$
（3）由題意可知，mgs=$\frac{1}{2}M（\fraceb6xkxj{t}）_{\;}^{2}$
解得：$\frac{1}{{t}_{\;}^{2}}=\frac{2gs}{Mxvxp0gc_{\;}^{2}}m$，
則應(yīng)作出$\frac{1}{{t}_{\;}^{2}}-m$圖象，故D正確，ABC錯(cuò)誤；
故選：D
故答案為：（1）6.35        （3）$\frac{uwt1acj_{\;}^{2}}{2s{t}_{\;}^{2}}$       （4）D

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)．