Question

（1）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(cè)微器測(cè)量同一個(gè)物體的長度時(shí)，分別測(cè)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12.045cm
乙同學(xué)：使用游標(biāo)為10分度的卡尺，讀數(shù)為12.04cm
丙同學(xué)：使用游標(biāo)為20分度的卡尺，讀數(shù)為12.045cm
丁同學(xué)：使用精度為“0.01mm”的螺旋測(cè)微器，讀數(shù)為12.040mm
從這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出讀數(shù)肯定有錯(cuò)誤的是

甲

同學(xué)．

（2）與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，a、b 分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．
現(xiàn)利用圖2所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖中AB是固定的光滑斜面，斜面的傾角為30⁰，1和2是固定在斜面上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門，與它們連接的光電計(jì)時(shí)器都沒有畫出．讓滑塊從斜面的頂端滑下，光電門1、2各自連接的光電計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.00×10^-2s、2.00×10^-2s．已知滑塊質(zhì)量為2.00kg，滑塊沿斜面方向的寬度為5.00cm，光電門1和2之間的距離為0.540m，g=9.80m/s²，取滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度為其平均速度．
①滑塊通過光電門1時(shí)的速度v₁=

1.00

 m/s，通過光電門2時(shí)的速度v₂=

2.50

 m/s；
②滑塊通過光電門1、2之間的動(dòng)能增加量為

5.25

 J，重力勢(shì)能的減少量為

5.26

 J．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)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；
（2）知道光電門測(cè)量瞬時(shí)速度的原理．根據(jù)瞬時(shí)速度從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值．

解答：解：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(cè)量結(jié)果錯(cuò)誤；
10分度的游標(biāo)卡尺精度為0.1mm，故乙同學(xué)測(cè)量結(jié)果正確；
20分度的游標(biāo)卡尺精度為0.05，故測(cè)量結(jié)果的最后一位只能為0或5，故丙同學(xué)測(cè)量結(jié)果正確；
螺旋測(cè)微器要求估讀，故應(yīng)保留至千分之一位，故丁同學(xué)測(cè)量結(jié)果正確；
（2）塊通過光電門1時(shí)的速度v₁=

d

t1

=

0.05

0.05

=1.00m/s
通過光電門2時(shí)的速度v₂=

d

t2

=2.50m/s
（2）滑塊通過光電門1、2之間的動(dòng)能增加量△E_k=E_k2-E_k1=

1

2

mv₂²-

1

2

mv₁²=5.25J   
重力勢(shì)能減小量△E_p=mgh=2.0×9.8×0.270J=5.26J．
故答案為：（1）甲；（2）1.00m/s；2.50m/s；5.25J； 5.26J

點(diǎn)評(píng)：（1）解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．注意讀數(shù)時(shí)應(yīng)保留的位數(shù)．（2）知道運(yùn)用平均速度代替瞬時(shí)速度的思想．