Question

（2009?廣東模擬）（1）甲乙兩位同學(xué)做“利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：
①他們選取了一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，進(jìn)行測(cè)量，甲認(rèn)為應(yīng)該把刻度尺的零刻線與第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)0對(duì)齊，然后依次讀取每個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度值，再求得各段的長(zhǎng)度；乙認(rèn)為應(yīng)該用刻度尺分別測(cè)量各段的長(zhǎng)度，直接記錄數(shù)據(jù)，可以省去計(jì)算的麻煩．那么，關(guān)于他們的做法有以下三種認(rèn)識(shí)：
A．兩種方法各有利弊，都可以；B．甲的方法的更符合試驗(yàn)要求；C．乙的方法的更符合試驗(yàn)要求．
你認(rèn)為正確的方法是

B

．
②下面是一條他們選好的紙帶，并已測(cè)出了各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距是s₁、s₂、s₃、s₄、s₅、s₆，如圖：

甲、乙同學(xué)各自想出了一種求加速度的方法：
甲：根據(jù)s₂-s₁=a₁T²，s₃-s₂=a₂T²，s₄-s₃=a₃T²，s₅-s₄=a₄T²，s₆-s₅=a₅T²，分別求出a₁、a₂、a₃、a₄、a₅，再求平均值

.

a

=

a1+a2+a3+a4+a5

5

；
乙：根據(jù)（s₄+s₅+s₆）-（s₁+s₂+s₃）=a（3T）²，求得a=

(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)

9T2

．
你認(rèn)為應(yīng)采用同學(xué)

乙

的方法更好．
（2）（10分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

①實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷導(dǎo)軌是否水平？

接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，若滑塊基本保持靜止，則說(shuō)明導(dǎo)軌是水平的

．
②如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d=

0.52

cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間△t=1.2×10^-2s，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度為

0.43

m/s．在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、

滑塊上的遮光條初始位置到光電門(mén)的距離s

和

滑塊的質(zhì)量M

（文字說(shuō)明并用相應(yīng)的字母表示）．
③本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較

mgs

和

1

2

(m+M)(

d

△t

)2

在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測(cè)量的物理量符號(hào)表示），從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

Answer 1

分析：（1）通過(guò)測(cè)量誤差的角度確定合適的方法．在求解加速度時(shí)運(yùn)用逐差法求解比較好．
（2）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．運(yùn)用極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出滑塊通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度．
根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定需要測(cè)量的物理量．

解答：解：（1）①在測(cè)量各點(diǎn)間的距離時(shí)，甲的方法的更符合試驗(yàn)要求，乙的方案測(cè)量誤差大．故選B．
②乙采取逐差法，運(yùn)用逐差法求解加速度方法較好，甲的方法中測(cè)量的數(shù)據(jù)中只有s₁、s₆有用，其它的都會(huì)被約去．可知乙的方法較好．
（2）①判斷導(dǎo)軌是否水平，接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，若滑塊基本保持靜止，則說(shuō)明導(dǎo)軌是水平的．
②③游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為5mm+0.1×2mm=5.2mm=0.52cm．則塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度為v=

d

△t

=

0.52×10-2

1.2×10-2

m/s≈0.43m/s．
驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量為mgs，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為

1

2

(m+M)(

d

△t

)2，即驗(yàn)證mgs與

1

2

(m+M)(

d

△t

)2 是否相等．則還需測(cè)量的物理量為滑塊上的遮光條初始位置到光電門(mén)的距離s，滑塊的質(zhì)量M．
故答案為：（1）①B；②乙
（2）①接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，若滑塊基本保持靜止，則說(shuō)明導(dǎo)軌是水平的（或輕推滑塊，滑塊能基本做勻速直線運(yùn)動(dòng)）．
②0.52，0.43，滑塊上的遮光條初始位置到光電門(mén)的距離s，滑塊的質(zhì)量M； ③mgs，

1

2

(m+M)(

d

△t

)2．

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)．