Question

【題目】用圖示裝置測量重錘的質量，在定滑輪兩側分別掛上重錘和N塊質量均為m的鐵片，重錘下端貼一遮光片，鐵架臺上安裝有光電門，已知每次實驗時遮光片通過光電門的時間很短。調整重錘的高度，使其從適當的位置由靜止開始下落，讀出遮光片通過光電門的擋光時間t0；從定滑輪左側依次取下1塊鐵片放到右側重錘上，讓重錘每次都從同一位置由靜止開始下落，計時器記錄的擋光時間分別為t1、t2……，計算出t02、t12……。

（1）實驗時用游標卡尺測得該遮光片的寬度如圖所示，則測量結果為 cm。

（2）擋光時間為t0時，重錘的加速度為a0；若從左側取下n塊鐵片置于右側重錘上時，對應的擋光時間為tn，重錘的加速度為a0。則 （結果用t0和tn表示）

（3）若以為縱坐標、以n為橫坐標，作出一n圖，已知圖線是一條傾斜的直線，直線的斜率為k，則重錘的質量M= （結果用N、k、m表示）

Answer 1

【答案】（1）0．660cm；（2）；（3）。

【解析】試題分析：（1）游標卡尺的讀數：20分度的游標卡尺，精確度為0．05mm；游標尺的零刻度線在6—7mm之間，主尺部分的讀數為6mm；游標尺上第12條刻度線與主尺上的刻度線對齊，游標尺的讀數為12×0．05mm=0．60mm（讀數末位的零不能省去）；擋光片的寬度。

（2）擋光片兩次通過光電門的速度分別為和，重錘做初速度為零的勻加速運動，有：和，所以。

（3）根據牛頓第二定律，未取下鐵片時有：；取過n片鐵片后有，可得，直線的斜率，重錘重力。