Question

12．某校物理興趣小組利用如圖甲所示裝置探究合力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系．在滑塊上安裝一遮光條，系輕細(xì)繩處安裝一拉力傳感器（可顯示出輕細(xì)繩中的拉力），把滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上A處，細(xì)繩通過定滑輪與鉤碼相連，光電門安裝在B處．氣墊導(dǎo)軌充氣，將滑塊從A位置由靜止釋放后，拉力傳感器記錄的讀數(shù)為F，光電門記錄的時(shí)間為△t．
（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光條的寬度，如圖乙所示，則寬度為2.558mm．
（2）多次改變鉤碼的質(zhì)量（拉力傳感器記錄的讀數(shù)F相應(yīng)改變），測(cè)得多組F和△t數(shù)據(jù)，要得到線性變化圖象，若已經(jīng)選定F作為縱坐標(biāo)，則橫坐標(biāo)代表的物理量為D．
A．△t    B．（△t）² C.$\frac{1}{△t}$    D．（$\frac{1}{△t}$）²
（3）若正確選擇橫坐標(biāo)所代表的物理量后，得出線性變化圖象的斜率為k，且已經(jīng)測(cè)出A、B之間的距離為s，遮光條的寬度為d，則滑塊質(zhì)量（含遮光條和拉力傳感器）的表達(dá)式為M=$\frac{2sk}{vzhl3p1^{2}}$．

Answer 1

分析 （1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀；
（2）根據(jù)光電門測(cè)速度的原理測(cè)出滑塊通過B點(diǎn)的速度，根據(jù)動(dòng)能定理求出F的表達(dá)式，從而確定橫坐標(biāo)代表的物理量；
（3）根據(jù)圖象的斜率為k結(jié)合表達(dá)式求解即可．

解答 解：（1）螺旋測(cè)微器的固定刻度為2.5mm，可動(dòng)刻度為5.8×0.01mm=0.058mm，所以最終讀數(shù)為2.5mm+0.058mm=2.558mm，即遮光條的寬度d=2.558mm．
（2）滑塊通過光電門B的速度$v=\fraclffjrxt{△t}$，
根據(jù)動(dòng)能定理得Fs=$\frac{1}{2}M{v}^{2}$，則F=$\frac{Mn1rftjj^{2}}{2s}{（\frac{1}{△t}）}^{2}$，要得到線性變化圖象，若已經(jīng)選定F作為縱坐標(biāo)，則橫坐標(biāo)代表的物理量為${（\frac{1}{△t}）}^{2}$，故D正確，ABC錯(cuò)誤．
故選：D
（3）根據(jù)F=$\frac{Mr7v1z7n^{2}}{2s}{（\frac{1}{△t}）}^{2}$可知，F(xiàn)-${（\frac{1}{△t}）}^{2}$圖象的斜率k=$\frac{Mzj31jnl^{2}}{2s}$，解得：M=$\frac{2sk}{bz3t3dv^{2}}$
故答案為：（1）2.558；（2）D；（3）$\frac{2sk}{nflzt9r^{2}}$

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于基本測(cè)量?jī)x器如游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等要了解其原理，要能正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測(cè)量，知道光電門測(cè)速度的原理，并能利用圖象處理數(shù)據(jù)，難度適中．