Question

3．（1）如圖甲所示，螺旋測微器的讀數為5.670mm

（2）某學習小組在探究加速度與力、質量的關系時，采用圖乙所示的裝置，通過改變小托盤和砝碼總質量m來改變小車受到的合外力，通過加減鉤碼來改變小車總質量M．
①實驗中需要平衡摩擦力，應當取下小托盤和砝碼（選填“小車上的鉤碼”，“小托盤和砝碼”或“紙帶”），將木板右端適當墊高，直至小車在長木板上運動時，紙帶上打出來的點間距相等
②圖丙為實驗中得到的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數點，相鄰兩計數點間還有4個打點未畫出，所用交流電的頻率為50Hz，從紙帶上測出x₁=3.20cm，x₂=4.74cm，x₃=6.30cm，x₄=7.85cm，x₅=9.41cm，x₆=10.96cm，打出點1時小車運動速度v₁=0.397m/s，小車的加速度大小為a=1.55m/s²（結果均保留三位有效數字）

Answer 1

分析 螺旋測微器的讀數方法是固定刻度讀數加上可動刻度讀數，在讀可動刻度讀數時需估讀．
在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，為使繩子拉力為小車受到的合力，應先平衡摩擦力；
利用逐差法△x=aT²可以求出物體的加速度大小．

解答 解：（1）螺旋測微器固定刻度為5.5mm，可動刻度為0.01×17.0=0.170mm，所以最終讀數為5.670mm．
（2）①實驗中需要平衡摩擦力，應當取下小托盤和砝碼，將木板右端適當墊高，直至小車在長木板上運動時，紙帶上打出來的點間距相等．
②打出點1的小車運動速度${v}_{1}^{\;}=\frac{{x}_{1}^{\;}+{x}_{2}^{\;}}{2T}=\frac{3.2+4.74}{0.2}×1{0}_{\;}^{-2}=0.397m/s$
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：x₄-x₁=3a₁T² 
x₅-x₂=3a₂T² 
 x₆-x₃=3a₃T² 
為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值
得：a=$\frac{1}{3}$（a₁+a₂+a₃）
解得：a=1.55m/s²．
故答案為：（1）5.670  （2）①小托盤和砝碼，間距相等            ②0.397         1.55

點評 螺旋測微器的讀數方法，固定刻度讀數加上可動刻度讀數，在讀可動刻度讀數時需估讀．在平時學習中要善于總結、比較，提高對實驗的理解能力．
解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數據處理以及注意事項，同時要熟練應用所學基本規律解決實驗問題．