Question

某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究“當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系”．

（1）實(shí)驗(yàn)中，圖乙為游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d=

0.52

cm．
（2）實(shí)驗(yàn)中，由圖甲中刻度尺讀出兩個(gè)光電門中心之間的距離S．滑塊從圖示位置靜止釋放，數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門1的時(shí)間t₁，遮光條通過(guò)光電門2的時(shí)間t₂，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門1時(shí)的瞬時(shí)速度表達(dá)式v₁=

d

t1

，滑塊經(jīng)過(guò)光電門2時(shí)的瞬時(shí)速度表達(dá)式v₂=

d

t2

，則滑塊的加速度表達(dá)式a=

d2( t 2 1 - t 2 2 )

2S t 2 1 t 2 2

．（涉及遮光條寬度時(shí)用d表示）
（3）在一次實(shí)驗(yàn)中，滑塊的質(zhì)量m=400g，刻度尺測(cè)得兩個(gè)光電門中心之間的距離S=24cm，遮光條經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間分別為t1=2.60×10-2s、t2=1.30×10-2s，遮光條的寬度d為（1）所測(cè)數(shù)值，則在這次實(shí)驗(yàn)中滑塊的加速度a=

0.25

m/s²．

Answer 1

分析：（1）游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)；
（2）遮光條的寬度與遮光時(shí)間的比值是滑塊的瞬時(shí)速度，由勻變速運(yùn)動(dòng)的速度位移公式可以求出滑塊的加速度．
（3）代入數(shù)據(jù)求解

解答：解：（1）由圖示游標(biāo)卡尺可知，主尺的示數(shù)為5mm游標(biāo)尺示數(shù)為2×0.1mm=0.2mm，游標(biāo)卡尺示數(shù)為5mm+0.2mm=5.2mm=0.52cm；
（2）滑塊經(jīng)過(guò)光電門的速度v₁=

d

t1

，
v₂=

d

t2

；
滑塊做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則v₂²-v₁²=2as，
則加速度a=

v 2 2 - v 2 1

2S

=

d2( t 2 1 - t 2 2 )

2S t 2 1 t 2 2

；
（3）這次實(shí)驗(yàn)中滑塊的加速度a=0.25m/s²．
故答案為：（1）0.52 cm； （2）

d

t1

，

d

t2

，

d2( t 2 1 - t 2 2 )

2S t 2 1 t 2 2

；（3）0.25m/s²．

點(diǎn)評(píng)：要真正掌握了實(shí)驗(yàn)原理就能順利解決此類實(shí)驗(yàn)題目，而實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理都與實(shí)驗(yàn)原理有關(guān)，故要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)和掌握．