Question

某個(gè)同學(xué)分別做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．如圖甲所示是該同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．

（1）若用游標(biāo)卡尺測(cè)出光電門遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=

 

cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t，則小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度為

 

（用字母表示）
（2）測(cè)出多組重物的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)遮光條通過光電門的時(shí)間△t，并算出相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度v，通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究小車加速度與力的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出

 

（選填“v-m”或“v²-m”）圖象．

Answer 1

分析：（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀，由于遮光條通過光電門的時(shí)間極短，可以用平均速度表示瞬時(shí)速度．
（2）由題意可知，該實(shí)驗(yàn)中保持小車質(zhì)量M不變，因此有：v²=2as=

2gs

M

m，可知畫出v²-m圖象可以直觀的得出結(jié)論．

解答：解：（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為10mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×10mm=0.50mm，
所以最終讀數(shù)為：10mm+0.50mm=10.50mm=1.050cm；
數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄通過光電門的時(shí)間，由位移公式計(jì)算出物體通過光電門的平均速度，
用該平均速度代替物體的瞬時(shí)速度，故在遮光條經(jīng)過光電門時(shí)滑塊的瞬間速度為：v=

d

△t

．
（2）每次小車都從同一位置A由靜止釋放，測(cè)出小車上遮光條通過光電門時(shí)的速度v，在小車質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量m時(shí)，小車所受拉力可認(rèn)為等于mg，
由v²=2as，mg=Ma可得v²=

2gs

M

m，即v²與m成正比，
因此處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出v²-m圖象．
故答案為：（1）1.050，

d

△t

（2）v²-m

點(diǎn)評(píng)：常用儀器的讀數(shù)要掌握，這是物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)．處理實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要找出實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理我們可以尋找需要測(cè)量的物理量和需要注意的事項(xiàng)．