Question

（1）如圖1所示，為同一打點計時器打出的兩條紙帶，由紙帶可知______．
A．在打下計數點“0”至“5”的過程中，紙帶甲的平均速度比乙的大
B．在打下計數點“0”至“5”的過程中，紙帶甲的平均速度比乙的小
C．紙帶甲的加速度比乙的大
D．紙帶甲的加速度比乙的小
（2）有一種新式游標卡尺，游標尺的刻度與傳統的舊式游標尺明顯不同，舊式游標尺的刻度有10分度、20分度、50分度三種規格，新式游標卡尺也有相應的三種，但刻度卻是：19mm等分成10份、39mm等分成20份、99mm等分成50份．
①以“39mm等分成20份”的新式游標卡尺為例，它的精度是______mm．
②用新式游標卡尺測量某一物體的厚度，測量時游標的示數如圖2所示，其讀數是______mm．
（3）某同學利用透明直尺和光電計時器來驗證機械能守恒定律，實驗的簡易示意圖3，當有不透光物體從光電門間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．所用的西甌XDS-007光電門傳感器可測的最短時間為0.01ms．將擋光效果好、寬度為d=3.8×10^-3m的黑色膠帶貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門．某同學測得各段黑色磁帶通過光電門的時間△t_i與圖中所示的高度差△h_i，并將部分數據進行了處理，結果如下表所示．（取g=9.8m/s²，注：表格中M為直尺質量）

（1）從表格中數據可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度是利用求出的，請將表格中數據填寫完整．
（2）通過實驗得出的結論是：______．

	△ti （10-3s）	vi=	△Eki=	△hi （m）	Mg△hi
1	1.21	3.13
2	1.15	3.31	0.58M	0.06	0.58M
3	1.00	3.78	2.24M	0.23	2.25M
4	0.95	4.00	3.10M	0.32	3.14M
5	0.90			0.41

（3）根據該實驗請你判斷下列△E_k-△h圖象中正確的是______

Answer 1

【答案】分析：（1）由紙帶上點的間距可判斷物體的位移大小，打點計時器打點的時間間隔相等，根據平均速度的公式可比較平均速度的大小關系；根據位移和時間關系可以判斷其加速度的大小關系．
（2）新式游標卡尺的測量原理和傳統的游標卡尺相同，新式游標卡尺其游標尺上20個分度只有39mm，比主尺上的40個分度短1mm，游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀．
（3）①根據表格中的表達式和提供的數據可正確解答
②根據表格中的數據可以判斷機械能是否守恒
③寫出△E_k-△h的表達式，即可判斷圖象的性質
解答：解：（1）在打下計數點“0”至“5”的過程中，兩紙帶所用時間相同，但甲紙帶位移小于乙紙帶位移，故v_甲＜v_乙，選項A錯，B對；
在打下計數點“0”至“5”的過程中，從圖中可以發現紙帶甲的相鄰的時間間隔位移之差比乙的小，所以紙帶甲的加速度比乙的小，故C錯誤，D正確．
故選BD．
（2）：①新式游標卡尺的測量原理和傳統的游標卡尺相同，新式游標卡尺其游標尺上20個分度只有39mm，比主尺上的40個分度短1mm，它的測量精確度是：，
②用它測得物體厚度為：31mm+0.05mm×5=31.25mm
（3）①根據題意可知：
v==4.22m/s
根據：△E_ki=，將v=4.22m/s帶入解得：△E_k5=4.01MJ
Mg△h₅=4.02M．
②根據表中數據可知物體動能的增加量和重力勢能的減小量基本相等，因此在誤差范圍內，可以得出物體機械能守恒的結論．
③根據實驗可知：重力勢能的減少量等于動能的增加量，即有：△E_k=mg△h成立，故△E_k-△h圖象為過原點的直線，故ABD錯誤，C正確．
故選C．
故答案為：（1）BD
（2）①0.05mm
②31.25mm 
（3）①4.22； 4.01M； 4.02M
②在誤差允許的范圍內，物體機械能守恒
③C
點評：（1）打點計時器打點的時間間隔是相等的，觀察紙帶上點間的距離，根據物理規律解決問題．
（2）解決本題的關鍵掌握游標卡尺的讀數方法，用主尺讀數加上游標讀數，不需估讀．
（3）本題考查了實驗“驗證機械能守恒定律”中的數據處理，以及利用圖象來處理實驗數據的能力，注意物理基本規律在實驗中的應用．