(2009?江門二模)(1)如圖所示,甲圖中螺旋測微器的讀數(shù)為
10.501
10.501
mm,乙圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為
10.155
10.155
cm.

(2)學(xué)校實驗小組在“驗證牛頓第二定律”的實驗中,圖(甲)為實驗裝置簡圖.(所用交變電流的頻率為50Hz).
(一)同學(xué)們在進行實驗時,為了減小實驗時的系統(tǒng)誤差,使分析數(shù)據(jù)時可以認為砂桶的重力等于小車所受的合外力,你認為應(yīng)采取的措施有:
將長木板一端墊起,讓小車重力
沿斜面的分力平衡摩擦阻力
將長木板一端墊起,讓小車重力
沿斜面的分力平衡摩擦阻力
;②
小車質(zhì)量遠大于沙桶的總質(zhì)量
小車質(zhì)量遠大于沙桶的總質(zhì)量

(二)如圖乙所示是某小組在做實驗中,由打點計時器得到的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm,則A點處瞬時速度的大小是
0.86
0.86
m/s,小車運動的加速度計算表達式為
(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)
9T2
(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)
9T2
,加速度的大小是
0.64
0.64
m/s2(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(三)另一小組在該實驗中得到了如下一組實驗數(shù)據(jù):
F/N 0.196 0.294 0.392 0.490 0.588
a/m?s-2 0.25 0.58 0.90 1.20 1.53
①請在圖丙所示的坐標(biāo)中畫出a-F的圖線
②從圖中可以發(fā)現(xiàn)實驗操作中存在的問題可能是
AB
AB
填字母序號)
A.實驗沒有平衡摩擦力
B.實驗中平衡摩擦力時木板傾角過小
C.實驗中平衡摩擦力時木板傾角過大
D.實驗中小車質(zhì)量發(fā)生變化.
分析:(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不需估讀.螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù),在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀.
(2)小車在水平方向上受繩的拉力和摩擦力,想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,首先需要平衡摩擦力;其次:設(shè)小車加速度為a,則:繩上的力為F=Ma,對鉤碼來說:mg-Ma=ma,即:mg=(M+m)a,如果用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,則Ma=(M+m)a,必須要滿足鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的總質(zhì)量.
紙帶實驗中,若紙帶勻變速直線運動,測得紙帶上的點間距,利用勻變速直線運動的推論,可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度.
根據(jù)所提供數(shù)據(jù),采用描點法可正確畫出圖象;根據(jù)所畫圖象的特點,明確兩坐標(biāo)軸的含義,可正確解答.
解答:解:(1)螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為10.5mm,可動刻度讀數(shù)為0.01×0.1mm=0.001mm,所以最終讀數(shù)為10.501mm.
游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為101mm,游標(biāo)讀數(shù)為0.05×11mm=0.55mm,所以最終讀數(shù)為101.55mm=10.155cm
(2)(一)小車在水平方向上受繩的拉力和摩擦力,想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,首先需要平衡摩擦力;
其次:設(shè)小車質(zhì)量M,鉤碼質(zhì)量m,整體的加速度為a,繩上的拉力為F,則:對小車有:F=Ma;對鉤碼有:mg-F=ma,即:mg=(M+m)a;
如果用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,則要求:Ma=(M+m)a,必須要滿足鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的總質(zhì)量,這樣兩者才能近似相等.
(二)利用勻變速直線運動的推論得:
vA=
s3+s4
2t
=0.86m/s.
由于相鄰的計數(shù)點間的位移之差不等,故采用逐差法求解加速度.
小車運動的加速度計算表達式為a=
(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)
9T2

代入數(shù)據(jù)得a=0.64m/s2
(三))①根據(jù)所提供數(shù)據(jù),采用描點法可正確畫出圖象如下所示:

②由圖象可知,當(dāng)開始小車存在拉力時,加速度確為零,根據(jù)牛頓第二定律可知,此時小車應(yīng)該受到摩擦力作用,因此實驗中存在是問題是沒有平衡摩擦力或者平衡的不夠,故CD錯誤,AB正確.
故選AB.
故答案為:(1)10.501,10.155
(2)(一)①將長木板一端墊起,讓小車重力
沿斜面的分力平衡摩擦阻力;
②小車質(zhì)量遠大于沙桶的總質(zhì)量.
(二)0.86,
(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)
9T2
,0.64
(三)如圖,AB.
點評:(1)解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)方法,游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不需估讀.螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù),在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀.
(2)要明確此題在驗證合外力的功與動能變化間的關(guān)系中用到的原理,圍繞原理,記憶需要測量的物理量及實驗時的注意事項.要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留.
能夠運用逐差法求解加速度.
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