Question

（1）某同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)定某一金屬絲直徑時(shí)，測(cè)得的結(jié)果如圖1所示，則該金屬絲的直徑D=

5.703或5.704

mm．另一位同學(xué)用游標(biāo)上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)一工件的長(zhǎng)度，測(cè)得的結(jié)果如圖2所示，則該工件的長(zhǎng)度L=

1.210

cm．
（2）“探究加速度與物體質(zhì)量、物體所受合力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示．
①某同學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，打出了一條紙帶如圖4所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用50Hz交流電源，圖中A、B、C、D、E為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，根據(jù)紙帶可計(jì)算B點(diǎn)的瞬時(shí)速度v_B=

0.88

m/s，并計(jì)算紙帶所對(duì)應(yīng)小車的加速度a=

3.53

m/s²．
②平衡摩擦力后，用細(xì)線跨過定滑輪，將砝碼盤與小車連接，再將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測(cè)量小車的加速度，此過程是通過控制

物體質(zhì)量

不變，探究加速度與

物體所受合力

的關(guān)系．（以上空格選填“物體所受合力”或“物體質(zhì)量”）
③根據(jù)小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖象如圖5所示，并據(jù)此圖象確定砝碼盤的質(zhì)量為

8.16

g．（g=9.8m/s²，以上計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析：（1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；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）B點(diǎn)的速度可由A到C點(diǎn)的平均速度求出，根據(jù)作差法求解加速度．實(shí)驗(yàn)要探究三個(gè)變量之間的關(guān)系，應(yīng)采用控制變量法研究．

解答：解：（1）螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為5.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×20.3mm=0.203mm，所以最終讀數(shù)為：
5.5mm+0.203mm=5.703mm．因存在估讀，則可以為5.703mm或者5.704mm；
游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為12mm，游標(biāo)尺上第2個(gè)刻度游標(biāo)讀數(shù)為0.05×2 mm=0.10 mm，所以最終讀數(shù)為：
 12mm+0.10mm=12.10mm=1.210cm；
（2）①根據(jù)平均速度等于瞬時(shí)速度得：v_B=

XAC

2T

=

0.1754

0.2

m/s=0.88m/s
根據(jù)：根據(jù)逐差法得：a=

0.176+0.1406-0.1054-0.07

4×0.01

m/s²=3.53 m/s²
②實(shí)驗(yàn)要探究三個(gè)變量之間的關(guān)系，應(yīng)采用控制變量法研究，所以應(yīng)控制物體質(zhì)量不變，探究加速度與物體所受合力的關(guān)系．
③根據(jù)圖象可知：k=

3.2-0.2

1.2

=2.5；
m=

F

a

=

1

k

=

1

2.5

Kg=0.4kg
當(dāng)F=0時(shí)，a=0.2m/s²
所以m′g=ma
解得：m′=8.16g；
考慮誤差的原因，則砝碼盤的質(zhì)量為，8.16（±0.05）g；
故答案為：（1）5.703或5.704，1.210；（2）①0.88；3.53；②物體質(zhì)量；物體所受合力；③8.16（±0.05）；

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．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．
用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式處理紙帶的問題是力學(xué)實(shí)驗(yàn)里常見的問題，紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可求加速度．由于相鄰的時(shí)間間隔位移之差不等，我們可以采用逐差法求解．