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塊質量均為的鐵皮，重錘下端貼一遮光片，鐵架臺上安裝有光電門，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；從定滑輪左側依次取下1塊鐵皮放到右側重錘上，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、…，計算出、…

（1）擋光時間為時，重錘的加速度為，從左側取下塊鐵片置于右側重錘上時，對應的擋光時間為，重錘的加速度為，則 （結果用和表示）。

（2）作出的圖線是一條直線，直線的斜率為k，則重錘的質量 。

（3）若重錘的質量約為，為使實驗測量數據合理，鐵片質量比較恰當的取值是 。

A．

B．

C．

D．

（4）請提出一條減小實驗誤差的建議： 。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）C

（4）選取輕質小滑輪（減小滑輪與軸之間的摩擦或選取密度較大的重錘或減小繩與滑輪間摩擦）

【解析】試題分析：（1）設擋光條的寬度為d，則重錘到達光電門的速度，

當擋光時間為時的速度①，

擋光時間為時的速度②，

重錘在豎直方向做勻加速直線運動，則有：

③，

④，

由①②③④解得：。

（2）根據牛頓第二定律得：⑤

⑥

由⑤⑥解得：，

作出的圖線的斜率為k，則

解得：。

（3）重錘的質量約為，為了使重錘的加速度不至于太大，或把鐵片取下放到重錘上時，加速度產生明顯的變化，則鐵片的質量不能太小，也不能太大，所以和都不適合，故C正確。

（4）為了減小實驗誤差，我們可以減小繩與滑輪間的摩擦力或選取密度較大的重錘。