Question

4．某同學(xué)在用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)：

（1）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室找到了一個(gè)小正方體木塊，用實(shí)驗(yàn)桌上的一把二十分度的游標(biāo)卡尺測(cè)出正方體木塊的邊長(zhǎng)，如圖乙所示，則正方體木塊的邊長(zhǎng)為1.060cm；
（2）接著用這個(gè)小正方體木塊把小車軌道的一端墊高，通過(guò)速度傳感器發(fā)現(xiàn)小車剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng)．這個(gè)步驟的目的是平衡摩擦力；
（3）然后用細(xì)線通過(guò)定滑輪掛上重物讓小車勻加速下滑，不斷改變重物的質(zhì)量m，測(cè)出對(duì)應(yīng)的加速度a，則圖丙下列圖象中能正確反映小車加速度a與所掛重物質(zhì)量m的關(guān)系的是C．

Answer 1

分析 （1）游標(biāo)卡尺固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)，根據(jù)圖示游標(biāo)卡尺讀出其示數(shù)；
（2）對(duì)小車進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡關(guān)系分析；
（3）隨著m的逐漸增大，當(dāng)小桶與砂子的質(zhì)量為m變大后不能滿足m＜＜M的條件，圖象就會(huì)發(fā)生彎曲．

解答 解：（1）由圖乙所示游標(biāo)卡尺可知，其游標(biāo)尺是20分度的，它把1.9cm等分成20份，由圖象可知，游標(biāo)尺的20刻度線在2.9cm之后3cm之前，則游標(biāo)尺之差示數(shù)為：2.9cm-1.9cm=1.0cm=10mm，由圖示游標(biāo)卡尺可知，游標(biāo)尺示數(shù)為：12×0.05mm=0.60mm，則游標(biāo)卡尺示數(shù)為：10mm+0.60mm=10.60mm=1.060cm．
（2）為減小實(shí)驗(yàn)誤差實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力，小正方體木塊把小車軌道的一端墊高以平衡摩擦力，使小車剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（3）設(shè)小車與砝碼的質(zhì)量為M，重物的質(zhì)量為m，根據(jù)牛頓第二定律得，
對(duì)m：mg-F_拉=ma，對(duì)M：F_拉=Ma，解得：F_拉=$\frac{Mmg}{M+m}$=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，當(dāng)m＜＜M時(shí)，繩子的拉力近似等于重物的重力．所以剛開(kāi)始a-m圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，當(dāng)重物的質(zhì)量為m變大后不能滿足m＜＜M的條件，圖象彎曲，且加速度增大的速度變慢，由圖示圖象可知，ABD錯(cuò)誤，C正確；
故選：C
故答案為：（1）1.060；（2）平衡摩擦力；（3）C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了游標(biāo)卡尺讀數(shù)、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等問(wèn)題；對(duì)游標(biāo)卡尺讀數(shù)是本題的難點(diǎn)，知道游標(biāo)卡尺游標(biāo)尺的分度方法，理解游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理是對(duì)游標(biāo)卡尺讀數(shù)的前提與關(guān)鍵，要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．