Question

（1）某同學用螺旋測微器測定某一金屬絲直徑時，測得的結果如圖1所示，則該金屬絲的直徑D=

5.703或5.704

mm．另一位同學用游標上標有20等分刻度的游標卡尺測一工件的長度，測得的結果如圖2所示，則該工件的長度L=

1.210

cm．
（2）“探究加速度與物體質量、物體所受合力的關系”的實驗裝置如圖3所示．
①某同學實驗過程中，打出了一條紙帶如圖4所示．打點計時器使用50Hz交流電源，圖中A、B、C、D、E為計數點，相鄰兩個計數點間有四個點未畫出，根據紙帶可計算B點的瞬時速度v_B=

0.88

m/s，并計算紙帶所對應小車的加速度a=

3.53

m/s²．
②平衡摩擦力后，用細線跨過定滑輪，將砝碼盤與小車連接，再將5個相同的砝碼都放在小車上，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度，此過程是通過控制

物體質量

不變，探究加速度與

物體所受合力

的關系．（以上空格選填“物體所受合力”或“物體質量”）
③根據小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數據作出a-F的關系圖象如圖5所示，并據此圖象確定砝碼盤的質量為

8.16

g．（g=9.8m/s²，以上計算結果保留兩位小數）

Answer 1

分析：（1）游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀；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．
（2）B點的速度可由A到C點的平均速度求出，根據作差法求解加速度．實驗要探究三個變量之間的關系，應采用控制變量法研究．

解答：解：（1）螺旋測微器的固定刻度讀數為5.5mm，可動刻度讀數為0.01×20.3mm=0.203mm，所以最終讀數為：
5.5mm+0.203mm=5.703mm．因存在估讀，則可以為5.703mm或者5.704mm；
游標卡尺的固定刻度讀數為12mm，游標尺上第2個刻度游標讀數為0.05×2 mm=0.10 mm，所以最終讀數為：
 12mm+0.10mm=12.10mm=1.210cm；
（2）①根據平均速度等于瞬時速度得：v_B=

XAC

2T

=

0.1754

0.2

m/s=0.88m/s
根據：根據逐差法得：a=

0.176+0.1406-0.1054-0.07

4×0.01

m/s²=3.53 m/s²
②實驗要探究三個變量之間的關系，應采用控制變量法研究，所以應控制物體質量不變，探究加速度與物體所受合力的關系．
③根據圖象可知：k=

3.2-0.2

1.2

=2.5；
m=

F

a

=

1

k

=

1

2.5

Kg=0.4kg
當F=0時，a=0.2m/s²
所以m′g=ma
解得：m′=8.16g；
考慮誤差的原因，則砝碼盤的質量為，8.16（±0.05）g；
故答案為：（1）5.703或5.704，1.210；（2）①0.88；3.53；②物體質量；物體所受合力；③8.16（±0.05）；

點評：解決本題的關鍵掌握游標卡尺和螺旋測微器的讀數方法，游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀．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．
用勻變速直線運動的公式處理紙帶的問題是力學實驗里常見的問題，紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，利用勻變速直線運動的推論可求加速度．由于相鄰的時間間隔位移之差不等，我們可以采用逐差法求解．