Question

3．某同學(xué)設(shè)置一個如圖甲所示實驗裝置測量重力加速度．在水平放置的氣墊導(dǎo)軌上有一帶有方盒的滑塊，質(zhì)量為M，氣墊導(dǎo)軌右端固定有一定滑輪，細線繞過滑輪，一端與滑塊相連，另一端掛有6個鉤碼，設(shè)每個鉤碼的質(zhì)量為m，且M=4m，開始實驗后，每次釋放滑塊前都將1個鉤碼移放到滑塊上的方盒中．

（1）游標(biāo)卡尺結(jié)構(gòu)如圖乙所示，為了測出滑塊上的擋光片的寬度應(yīng)用游標(biāo)卡尺的外測量爪（填“外測量爪”或“內(nèi)測量爪”）進行測量，讀數(shù)如圖所示，則寬度d=0.520cm；

（2）某同學(xué)打開氣閥，將滑塊由靜止釋放，滑塊上的擋光片通過光電門的時間為t，則滑塊通過光電門的速度為$\fracb7w7vzm{t}$（用題后所給字母表示）；
（3）若每次移動鉤碼后都從同一位置釋放滑塊，設(shè)擋光片距光電門的距離為L，細線下端鉤碼的個數(shù)為n，測出每次擋光片通過光電門的時間為t，測出多組數(shù)據(jù)，并繪出n-$\frac{1}{{t}^{2}}$圖象，已知圖線斜率為k，則當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?\frac{5eioppto^{2}}{kL}$（用題中字母表示）．

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．
（2）根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出滑塊通過光電門的速度．
（3）根據(jù)速度位移公式，結(jié)合牛頓第二定律得出n-$\frac{1}{{t}^{2}}$的表達式，結(jié)合圖線的斜率求出當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/p>

解答 解：（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為0.5cm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×4mm=0.20mm=0.020cm，
則最終讀數(shù)為0.520cm．
（2）極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度的大小，則滑塊通過光電門的速度v=$\frackhyk0cv{t}$．
（3）滑塊通過光電門的速度v=$\fracyemhddy{t}$，
根據(jù)v²=2aL得，$\frac{rv6t6jp^{2}}{{t}^{2}}$=2aL，
因為a=$\frac{nmg}{10m}$=$\frac{ng}{10}$，代入解得n=$\frac{5h6lp7t3^{2}}{gL{t}^{2}}$，
圖線的斜率k=$\frac{563jxftb^{2}}{gL}$，解得g=$\frac{5tquupjn^{2}}{kL}$．
故答案為：（1）外測量爪，0.520；（2）$\frackvqcdza{t}$；（3）$\frac{5g1odukb^{2}}{kL}$．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，知道極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度的大�。畬τ趫D象問題，關(guān)鍵得出兩個物理量的表達式，結(jié)合圖線斜率進行求解．