Question

15．实验小组用细线做了如下实验，请完成填空：
将细线一端固定，另一端系在弹簧测力计挂钩上，水平拉细线，缓慢增大拉力，当测力计示数如图甲时，细线刚好拉断，该细线能承受的最大拉力为9.80N；
用螺旋测微器测量一金属球的直径，读数如图乙，则该金属球直径为0.013149　m；
用天平测出该金属球的质量m=100.0g；
用完全相同的细线与该小球做成一个摆，细线上端固定在O点，如图丙，测出线长，再加上小球的半径，得到悬点O到小球球心的距离为0.9000m
在悬点O的正下方A点钉上一个光滑的钉子，再将小球拉起至细线水平且绷直，由静止释放小球，摆至竖直时，细线碰到钉子，为使细线不断裂，A与O的距离应满足的条件是：0.7000m．（取g=9.8m/s²，不计空气阻力）

Answer 1

分析 （1）该细线能承受的最大拉力由甲图直接读出．
（2）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．
（3）为使细线不断裂，细线所受的拉力应小于最大拉力，根据机械能守恒定律和牛顿第二定律结合解答．

解答 解：（1）由甲图所示测力计可知，其分度值为0.2N，示数为9.80N，该细线能承受的最大拉力：T_m=9.80N．
（2）由图示螺旋测微器可知，其示数为：13mm+14.9×0.01mm=13.149mm=0.013149m．
（3）根据机械能守恒定律得：mgL=$\frac{1}{2}$mv²，
在最低点，由牛顿第二定律得：T-mg=m$\frac{{v}^{2}}{L-OA}$，
为使细线不断裂，应满足：T＜T_m，
由题意知：L=0.9000m
解得：OA≤0.7000m；
故答案为：（1）9.80；（2）0.013149；（3）0.7000m．

点评 对于基本测量仪器如螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量．对于实验，关键要理解其实验原理，根据物理规律进行定量分析．