Question

19．某位同學(xué)用圖示的裝置做“探究合力的功與動(dòng)能改變關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，他通過成倍增加位移的方法來進(jìn)行驗(yàn)證．先將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)（甲圖），并用重物通過細(xì)線拉小車，然后保持小車和重物的質(zhì)量不變．通過改變小車釋放點(diǎn)A到光電門的距離S，并進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)都要求小車從靜止釋放：

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=1.050cm；
（2）設(shè)遮光條通過光電門的時(shí)間為t，小車到光電門的距離為S，通過描點(diǎn)作出線性圖象來反映合外力的功與動(dòng)能改變的關(guān)系，則他作出的圖象關(guān)系是下列哪一個(gè)，才能符合實(shí)驗(yàn)要求D
A．s-t    B．s-t²   C．s-$\frac{1}{t}$    D．s-$\frac{1}{{t}^{2}}$
（3）下列哪些實(shí)驗(yàn)操作能夠減小實(shí)驗(yàn)誤差CD
A．調(diào)整軌道傾角，平衡摩擦力
B．必須滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
C．必須保證每次都從靜止釋放小車
D．增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)．

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）據(jù)動(dòng)能定理和瞬時(shí)速度的求法，再據(jù)題意判斷選擇的圖象判斷選項(xiàng)．

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+0.5mm=10.5mm=1.050cm；
（2）據(jù)題意可知，探究合力的功與動(dòng)能改變關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，他通過成倍增加位移的方法來進(jìn)行驗(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v=$\fracxbrvj9h{t}$；再據(jù)動(dòng)能定理和通過描點(diǎn)作出線性圖象來反映合外力的功與動(dòng)能改變的關(guān)系，應(yīng)用s-$\frac{1}{{t}^{2}}$圖象研究，故ABC錯(cuò)誤，D正確．
故選：D．
（3）由于該實(shí)驗(yàn)是通過成倍增加位移的方法來進(jìn)行驗(yàn)證，只要s-$\frac{1}{{t}^{2}}$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AB錯(cuò)誤，CD正確．
故選：CD．
故答案為：（1）1.050；（2）D；（3）CD．

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)．