Question

（18分）
（1）①.用游标卡尺测量某钢管的外径，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示数如左图所示，其读数为         cm。
②.如右图所示，螺旋测微器测出的某物件的宽度是___  _____mm。

（2）某实验小组采用如图3所示的装置探究小车的加速度与所受合力的关系。
①安装实验装置时，应调整定滑轮的高度，使拉小车的细线在实验过程中保持与    （填“桌面”或“长木板”）平行。

②实验时先不挂砂桶，反复调整垫木的位置，轻推小车，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是           。
③保持小车质量不变，用装有细砂的砂桶通过定滑轮拉动小车，打出纸带。如图4所示是实验中打出的一条纸带的一部分，从较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻的两个计数点之间都有4个点迹没标出，测出各计数点之间的距离。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中AB两计数点间的时间间隔为T＝  　 s，小车运动的加速度为a=           m/s²

④用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F，通过分析打点计时器打出的纸带，测量加速度a。分别以合力F 和加速度a作为横轴和纵轴，建立坐标系，根据实验中得到的数据描出如图5所示的点迹，该实验小组得到的a-F图线如图5所示。
实验结果跟教材中的结论不完全一致。你认为产生这种结果的原因可能是                  。
⑤该实验中，若砂桶和砂的质量为m，小车质量为M，细线对小车的拉力为F。则拉力F与mg的关系式

为          ，若要使，则m与M的关系应满足         。

Answer 1

（1）5.44cm；5.694~5.698mm；（2）①长木板；②平衡摩擦力；③0.1s；0.46 m/s²；④砂和砂桶质量较大，没满足砂和砂桶质量远小于小车质量的条件。⑤； 。

试题分析：（1）①主尺和读数为5.4cm，游标尺的读数为4×0.1mm=0.04cm，故外径的大小为5.44cm；
②测微器的主尺读数为5.5mm，旋钮上的读数为19.6×0.01mm=0.196mm，物件的宽度为5.5mm+0.196mm=5.696mm。
（2）①拉小车的细线应该与长木板平行，因为在平衡摩擦力时，长木板与桌面间是有一定夹角的；
②其目的是在平衡摩擦力，以保证砂桶对小车的力就是小车受到的合外力；
③由于相邻的两个计数点之间都有4个点迹没标出，所以两计数点间的时间间隔为0.02s×5=0.1s，小车运动的加速度为a=="0.46" m/s²；
④由图5可知，当外力F增大到一定程度时，加速度的变化不再与外力成正比，而是变化变小了，说明是砂和砂桶质量较大，没满足砂和砂桶质量远小于小车质量的条件；
⑤设砂桶与小车的加速度为a，则mg=（m+M）a，故拉力F=Ma=，要使，则将前式代入后式，解这等式得m与M的关系应满足。