题目内容

(1)某同学用螺旋测微器测定某一金属丝直径时,测得的结果如图1所示,则该金属丝的直径D=
5.703或5.704
5.703或5.704
mm.另一位同学用游标上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如图2所示,则该工件的长度L=
1.210
1.210
cm.
(2)“探究加速度与物体质量、物体所受合力的关系”的实验装置如图3所示.
①某同学实验过程中,打出了一条纸带如图4所示.打点计时器使用50Hz交流电源,图中A、B、C、D、E为计数点,相邻两个计数点间有四个点未画出,根据纸带可计算B点的瞬时速度vB=
0.88
0.88
m/s,并计算纸带所对应小车的加速度a=
3.53
3.53
m/s2
②平衡摩擦力后,用细线跨过定滑轮,将砝码盘与小车连接,再将5个相同的砝码都放在小车上,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度,此过程是通过控制
物体质量
物体质量
不变,探究加速度与
物体所受合力
物体所受合力
的关系.(以上空格选填“物体所受合力”或“物体质量”)
③根据小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据作出a-F的关系图象如图5所示,并据此图象确定砝码盘的质量为
8.16
8.16
g.(g=9.8m/s2,以上计算结果保留两位小数)
分析:(1)游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读;螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.
(2)B点的速度可由A到C点的平均速度求出,根据作差法求解加速度.实验要探究三个变量之间的关系,应采用控制变量法研究.
解答:解:(1)螺旋测微器的固定刻度读数为5.5mm,可动刻度读数为0.01×20.3mm=0.203mm,所以最终读数为:
5.5mm+0.203mm=5.703mm.因存在估读,则可以为5.703mm或者5.704mm;
游标卡尺的固定刻度读数为12mm,游标尺上第2个刻度游标读数为0.05×2 mm=0.10 mm,所以最终读数为:
 12mm+0.10mm=12.10mm=1.210cm;
(2)①根据平均速度等于瞬时速度得:vB=
XAC
2T
=
0.1754
0.2
m/s
=0.88m/s
根据:根据逐差法得:a=
0.176+0.1406-0.1054-0.07
4×0.01
m/s2=3.53 m/s2
②实验要探究三个变量之间的关系,应采用控制变量法研究,所以应控制物体质量不变,探究加速度与物体所受合力的关系.
③根据图象可知:k=
3.2-0.2
1.2
=2.5;
m=
F
a
=
1
k
=
1
2.5
Kg=0.4kg
当F=0时,a=0.2m/s2
所以m′g=ma
解得:m′=8.16g;
考虑误差的原因,则砝码盘的质量为,8.16(±0.05)g;
故答案为:(1)5.703或5.704,1.210;(2)①0.88;3.53;②物体质量;物体所受合力;③8.16(±0.05);
点评:解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法,游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.
用匀变速直线运动的公式处理纸带的问题是力学实验里常见的问题,纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,利用匀变速直线运动的推论可求加速度.由于相邻的时间间隔位移之差不等,我们可以采用逐差法求解.
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