Question

（1）用卡尺測某圓筒工件的厚度，甲圖是測內(nèi)徑的讀數(shù)，乙圖是測外徑的讀數(shù)．則該工件厚度為______cm．

（2）利用圖中所示的裝置可以研究自由落體運動．實驗中需要調(diào)整好儀器，接通打點計時器的電源，松開紙帶，使重物下落．打點計時器會在紙帶上打出一系列的小點．

①為了測試重物下落的加速度，還需要的實驗器材有______．（填入正確選項前的字母）
A．天平     B．秒表     C．米尺
②若實驗中所得到的重物下落的加速度值小于當?shù)氐闹匚锛铀俣戎�，而實驗操作與數(shù)據(jù)處理均無錯誤，寫出一個你認為可能引起此誤差的原因：______．
（3）為了探究受到空氣阻力時，物體運動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實驗裝置（如圖所示）．實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力．
①往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車______（選填“之前”或“之后”）接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點．
②從紙帶上選取若干計數(shù)點進行測量，得出各計數(shù)點的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：

時間t/s		0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
速度v/	0.10	0.20	0.24	0.26	0.28	0.29	0.29

請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小車的v-t圖象．

③通過對圖象的分析，空氣阻力與物體運動速度的關(guān)系是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）游標卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．先讀出主尺讀數(shù)，看游標的0刻度線超過主尺的哪一個讀數(shù)，主尺讀數(shù)就讀多少，游標讀數(shù)用分度乘以對齊的根數(shù)．
（2）解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．
（3）本題以探究運動物體所受空氣阻力與速度的關(guān)系實驗為背景，考查對基本實驗（探究加速度與力的關(guān)系）變通與創(chuàng)新能力．實驗原理是牛頓第二定律．利用題中數(shù)據(jù)可建立v-t圖象，由v-t圖象可得到不同速度時的加速度，再由牛頓第二定律可得到不同速度時的空氣阻力，這就可以直到空氣阻力與速度的關(guān)系．
解答：解：（1）甲圖中游標卡尺的主尺讀數(shù)為1.9cm，游標尺上第0個刻度與主尺上某一刻度對齊，故游標讀數(shù)為0.1×8mm=0.0mm=0.08cm，所以最終讀數(shù)為：1.98cm；
乙圖中游標卡尺的主尺讀數(shù)為3.4cm，游標尺上第0個刻度與主尺上某一刻度對齊，故游標讀數(shù)為0.1×4mm=0.0mm=0.04cm，所以最終讀數(shù)為：3.44cm；
則該工件厚度為cm=0.73cm
（2）②根據(jù)運動學(xué)公式得：△x=at²，a=，
為了測試重物下落的加速度，還需要的實驗器材有：米尺，用來測量計數(shù)點之間的距離．
該實驗中不需要天平，通過打點計時器打點的時間間隔可以計算出計數(shù)點之間的時間間隔，所以也不需要秒表．
故選C．
②若實驗中所得到的重物下落的加速度值小于當?shù)氐闹匚锛铀俣戎�，說明重物下落過程中除了受重力，還受到了打點計時器對紙帶的摩擦力．
（3）①由于紙帶長度有限，為了能在有限長度的紙帶上打出更多可用的點，應(yīng)該先接通電源再釋放紙帶．
②合理選取坐標刻度，盡可能使圖象“充滿”坐標平面，利用題中所給數(shù)據(jù)描點連線，得到小車的v-t圖象如圖所示．

③由小車的v-t圖象可知，隨小車速度的增大，其加速度（圖象斜率）變小，由牛頓第二定律可知，小車所受合外力隨速度增大而減�。�由于小車所受拉力大小一定，摩擦力已經(jīng)平衡掉，所以合力減小必是由空氣阻力增大引起的．所以，隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大．
故答案為：（1）0.73
（2）①C   ②紙帶與限位孔之間有摩擦力
（3）①之前 ②（見圖）③速度越大時，小車受空氣阻力越大
點評：（1）解決本題的關(guān)鍵掌握游標卡尺的讀數(shù)方法，游標卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．
（2）清楚實驗中需要測量的物理量，從中知道需要的儀器和多余的儀器．
知道實驗原理，清楚實際情況下存在的誤差．
（3）本題以探究運動物體所受空氣阻力與速度的關(guān)系實驗為背景，考查對基本實驗（探究加速度與力的關(guān)系）變通與創(chuàng)新能力，所以我們要對書本上的實驗問題掌握到位．