Question

（1）在“研究匀变速直线运动”的实验中：
①除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有______．（填选项代号）
A．电压合适的50Hz交流电源    B．电压可调的直流电源  C．刻度尺    D?秒表    E．天平    F．重锤
②实验过程中，下列做法正确的是______．
A．先接通电源，再使纸带运动  
B．先使纸带运动，再接通电源
C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处  
D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
（2）在“验证机械能守恒定律”实验中，某同学按照正确的操作选得如图1所示纸带．其中0是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．该同学用毫米刻度尺测量0到A、B、C各点的距离，并记录在图中．

①这三个数据中不符合有效数字读数要求的是三段中的______段，读数应记作______cm．
②已知当地的重力加速度g=9.80m/s²．该同学用AC段的平均速度作为重锤在B点的瞬时速度，则重锤在BO段运动过程中，重力势能的减少量为______，动能的增加量为______． （均保留3位有效数字，重锤质量用m表示）
③如果当时电网中交变电流的频率f偏大，而做实验的同学并不知道，那么对实验是否有影响？______．如有，对哪一个物理量的测量值有偏大还是偏小的影响？如无，说明理由______．
（3）有一种游标卡尺与普通的游标卡尺不同，它的游标尺的刻度线看起来很“稀疏“，使得读数时比较清晰．这种游标卡尺的游标尺是“将39mm等分成20份”．用这种游标卡尺测量某物体的长度，如图2所示，读数是______mm．

Answer 1

【答案】分析：（1）结合实验过程取记忆实验所需的器材，特别是刻度尺是用来测量计数点之间的距离，可以解出平均速度或瞬时速度以及加速度；而实验具体操作步骤的先后顺序要在做实验时注意体会．
（2）毫米刻度尺最小刻度是1mm，所以需要估读到下一位，动能的增加量：，势能的减小量：mgh；由于物体下落过程中存在摩擦阻力，因此动能的增加量小于势能的减小量，根据周期和频率关系以及物体动能的计算公式可判断误差影响．
（3）游标卡尺其游标尺上20个分度只有39mm，比主尺上的40个分度短1mm，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．
解答：解：（1）①AB、实验使用的电源必须是交流电源，故A正确，B错误；
C、刻度尺要用来测量纸带的点之间的距离，所以必须要有刻度尺，故C正确；
D、打点计时器本身就是计时的仪器，所以不需要秒表，故D错误；
E、在处理纸带求解速度与加速度的过程中，物体的质量不需要知道，所以不用天平测物体的质量，故E错误．
F、此实验使用钩码拉动小车，所以不需要重锤，故F错误．
故选：AC
②AB、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点，故B错误，A正确．
CD、在实验时要将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，这样可以在纸带上打出较多的点，所以C错误，D正确．
故选：AD
（2）①毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位．
这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC段：15.7，应记作15.70cm．
②重力势能减小量△E_p=mgh=9.8×0.1242m J=1.22mJ
中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：

故动能的增量为：

③如果在某次实验中，交流电的频率f＞50Hz，那么实际打点周期变小，因此计算速度时，时间还是原来时间，导致速度测量偏小大，故动能偏小．
故答案为：①OC，15.70，②1.22mJ，1.20mJ，③有，会导致速度的测量偏小，实际打点周期变小．
（3）新式游标卡尺的测量原理和传统的游标卡尺相同，新式游标卡尺其游标尺上20个分度只有39mm，比主尺上的40个分度短1mm，它的测量精确度是：0.05mm，
用它测得物体厚度为：21mm+0.05mm×10=21.50mm
故答案为：21.50．
点评：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果，同时要加强基础物理知识在实验中的应用．