Question

【題目】某同學研究小滑塊在水平長木板上運動所受摩擦力的大小，選用的實驗器材是：長木板、總質量為m的小滑塊、光電門、數字毫秒計、弧形斜面、擋光片、游標卡尺、刻度尺。器材安裝如圖甲所示.

（1）主要實驗過程：

(ⅰ)用游標卡尺測量擋光片寬度d，讀數如圖乙所示，則d =______________mm；

(ⅱ) 讓小滑塊從斜面上某一位置釋放，讀出小滑塊通過光電門時數字毫秒計示數t;

(ⅲ) 用刻度尺量出小滑塊停止運動時擋光片與光電門間的距離L;

(ⅳ) 求出小滑塊與木板間摩擦力f =__________________ (用物理量m、d、L、t表示)；

（2）若實驗中沒有現成的擋光片，某同學用一寬度為6cm的金屬片替代，這種做法是否合理?____________________ (選填“合理”或“不合理”)。

（3）實驗中，小滑塊釋放的高度要適當高一些，其目的是減少______________誤差。（選填“系統”或“偶然”）

Answer 1

【答案】 7.35 不合理 系統

【解析】試題分析：（1）(ⅰ)游標卡尺的主尺讀數為7mm，游標讀數為7×0.05mm=0.35mm，則最終讀數為7.35mm．

(ⅳ)滑塊通過光電門的速度，根據速度位移公式得，滑塊勻減速運動的加速度大小，根據牛頓第二定律得， ．

（2）實驗中沒有現成的擋光片，某同學用一寬度為6cm的金屬片替代，則用平均速度表示瞬時速度誤差變大，這種做法不合理．

（3）在實驗中用極短時間內的平均速度表示瞬時速度，存在一定的誤差，該誤差無法避免，屬于系統誤差，小滑塊釋放的高度要適當高一些，通過光電門的時間變短，可以減小系統誤差．