Question

19．某位同學(xué)用圖示的裝置做“探究合力的功與動能改變關(guān)系”的實驗，他通過成倍增加位移的方法來進(jìn)行驗證．先將光電門固定在水平軌道上的B點（甲圖），并用重物通過細(xì)線拉小車，然后保持小車和重物的質(zhì)量不變．通過改變小車釋放點A到光電門的距離S，并進(jìn)行多次實驗，每次實驗都要求小車從靜止釋放：

（1）用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=1.050cm；
（2）設(shè)遮光條通過光電門的時間為t，小車到光電門的距離為S，通過描點作出線性圖象來反映合外力的功與動能改變的關(guān)系，則他作出的圖象關(guān)系是下列哪一個，才能符合實驗要求D
A．s-t    B．s-t²   C．s-$\frac{1}{t}$    D．s-$\frac{1}{{t}^{2}}$
（3）下列哪些實驗操作能夠減小實驗誤差CD
A．調(diào)整軌道傾角，平衡摩擦力
B．必須滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
C．必須保證每次都從靜止釋放小車
D．增加實驗次數(shù)．

Answer 1

分析 （1）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，由于遮光條通過光電門的時間極短，可以用平均速度表示瞬時速度．
（2）據(jù)動能定理和瞬時速度的求法，再據(jù)題意判斷選擇的圖象判斷選項．

解答 解：（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為10mm，游標(biāo)讀數(shù)為：0.05×10mm=0.50mm，
所以最終讀數(shù)為：10mm+0.5mm=10.5mm=1.050cm；
（2）據(jù)題意可知，探究合力的功與動能改變關(guān)系”的實驗，他通過成倍增加位移的方法來進(jìn)行驗證，所以需要先表示出小車的速度，小車的速度用平均速度代替，即v=$\fracuc3zphg{t}$；再據(jù)動能定理和通過描點作出線性圖象來反映合外力的功與動能改變的關(guān)系，應(yīng)用s-$\frac{1}{{t}^{2}}$圖象研究，故ABC錯誤，D正確．
故選：D．
（3）由于該實驗是通過成倍增加位移的方法來進(jìn)行驗證，只要s-$\frac{1}{{t}^{2}}$的關(guān)系即可，所以不需平衡摩擦力、不需要滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，但必須保證每次小車靜止釋放；還需多次實驗減小偶然誤差，故AB錯誤，CD正確．
故選：CD．
故答案為：（1）1.050；（2）D；（3）CD．

點評 常用儀器的讀數(shù)要掌握，這是物理實驗的基礎(chǔ)．處理實驗時一定要找出實驗原理，根據(jù)實驗原理我們可以尋找需要測量的物理量和需要注意的事項．