Question

1．圖示為某同學用氣墊導軌和光電門做“驗證牛頓第二定律”的聲音裝置．小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，釋放小車的位置A與光電門B之間的距離l=2.0m．實驗時，可以用拉力傳感器直接得到拉力的大小．

（1）用游標卡尺測出小車上的擋光片的寬度，示數(shù)如圖所示，則寬度d=0.32cm．
（2）某同學打開氣源，將小車上的擋光片通過光電門的時間為1.6×10^-3s，則小車通過光電門的速度為2.0m/s，小車運動的加速度為1.0m/s²．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）下列選項中，對于該實驗的描述正確的是C（填選項前的字母）
A．實驗中一定要滿足M＞＞m
B．擋光片的寬度越大越好
C．實驗中要使細線與軌道平行．

Answer 1

分析 （1）游標卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需要估讀．
（2）根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出小車通過光電門的速度，根據(jù)速度位移公式求出小車運動的加速度．
（3）小車的合力可以通過拉力傳感器測出，不需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量．運用極短時間內(nèi)的平均速度表示瞬時速度，擋光片的寬度越窄越精確．

解答 解：（1）游標卡尺的主尺讀數(shù)為3mm，游標讀數(shù)為0.1×2mm，則最終讀數(shù)為d=3.2mm=0.32cm．
（2）根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，小車通過光電門的速度為：
v=$\fracsk1bmkr{△t}=\frac{0.32×1{0}^{-2}}{1.6×1{0}^{-3}}m/s=2.0m/s$．
小車的加速度為：a=$\frac{{v}^{2}}{2l}=\frac{4}{2×2}m/{s}^{2}=1.0m/{s}^{2}$．
（3）A、因為拉力的大小可以通過拉力傳感器測出，不需要滿足M＞＞m，故A錯誤．
B、根據(jù)極短時間內(nèi)平均速度等于瞬時速度知，擋光片的寬度越窄，平均速度表示瞬時速度越精確，故B錯誤．
C、實驗中要使細線與軌道平行，故C正確．
故選：C．
故答案為：（1）0.32，（2）2.0，1.0，（3）C．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握游標卡尺的讀數(shù)方法，掌握極短時間內(nèi)的平均速度表示速度這一思想方法，并能靈活運用．