Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示裝置來(lái)探究動(dòng)能定理在帶有定滑輪的長(zhǎng)木板上B位置固定一光電門(mén)，用重物通過(guò)細(xì)線拉小車使其自A位置由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，小車(含遮光條)的質(zhì)量和重物質(zhì)量均保持不變，通過(guò)成倍增加AB間距離s的方法進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光條的寬度d，用光電門(mén)連接的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t，用米尺測(cè)出了AB間的距離s。

(1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光片的寬度d=0.572cm，則該同學(xué)用的是___________的游標(biāo)卡(填“10分度”、“20分度”、“50分度”)；

(2)下列實(shí)驗(yàn)操作中必要的一項(xiàng)是___________(填選項(xiàng)前的字母)；

A.調(diào)整軌道的傾角，在未掛重物時(shí)使小車能在軌道上勻速運(yùn)動(dòng)

B.必須滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C.必須保證小車由靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始釋放

(3)本實(shí)驗(yàn)的主要誤差來(lái)源有(寫(xiě)兩條)：___________、___________。

Answer 1

【答案】50分度 C 用遮光條通過(guò)光電門(mén)的平均速度代替小車過(guò)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度 用米尺測(cè)量AB間距離有讀數(shù)誤差

【解析】

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(guò)光電門(mén)的時(shí)間極短，可以用平均速度表示瞬時(shí)速度；據(jù)動(dòng)能定理和瞬時(shí)速度的求法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理即可判斷；

解：(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，該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光片的寬度，10分度的分度值為，測(cè)出遮光片的寬度以毫米為單位，應(yīng)為一位小數(shù)；20分度的分度值為，測(cè)出遮光片的寬度的數(shù)值最后一位數(shù)字為0或5；50分度的分度值為，測(cè)出遮光片的寬度的數(shù)值以毫米為單位，應(yīng)為兩位小數(shù)，最后一位數(shù)字為偶數(shù)，故該同學(xué)用的是50分度的游標(biāo)卡；

(2)(3)、由于用重物通過(guò)細(xì)線拉小車使其自A位置由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，小車(含遮光條)的質(zhì)量和重物質(zhì)量均保持不變，通過(guò)成倍增加AB間距離s的方法進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，所以需要先表示出小車的速度，小車的速度用平均速度代替，即，據(jù)動(dòng)能定理有：，只要的關(guān)系即可，所以不需平衡摩擦力、不需要滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，但必須保證每次小車靜止釋放；還需多次實(shí)驗(yàn)減小偶然誤差，故A、B錯(cuò)誤，C正確；

故選C。

所以本實(shí)驗(yàn)的主要誤差來(lái)源有用遮光條通過(guò)光電門(mén)的平均速度代替小車過(guò)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度；用米尺測(cè)量AB間距離有讀數(shù)誤差；