Question

實(shí)驗(yàn)題：
（1）讀出下面圖1中儀器的讀數(shù)，游標(biāo)卡尺讀數(shù)為

 

mm，螺旋測(cè)微器讀數(shù)為

 

cm．
（2）如圖2所示裝置，在斜面體的斜面上，一質(zhì)量為1kg的物塊后面固定一條通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶．先打點(diǎn)，然后讓物塊從靜止開始沿斜面勻加速下滑，得到一條如圖所示的紙帶．O點(diǎn)為打點(diǎn)的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D、E、F、H是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出，OA=17.65cm、AB=11.81cm、BC=14.79cm、CD=17.80cm、DE=20.81cm、EF=23.80cm、FH=26.79cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行下列處理．
物塊勻加速下滑的加速度是

 

 m/s²，物體所受的合外力是

 

 N．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）甲同學(xué)使用如圖3所示的裝置來(lái)驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”．
①下面是操作步驟：
a．按圖1安裝器材；
b．松開鐵夾，使重物帶動(dòng)紙帶下落；
c．接通電火花計(jì)時(shí)器電源，使計(jì)時(shí)器開始工作；
d．進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．
把上述必要的操作步驟按正確的順序排列

 

．
②備有如下器材：A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；B．直流電源；C．交流電源；D．紙帶；
E．帶夾子的重物；F．秒表；G．刻度尺；H．導(dǎo)線；I．鐵架臺(tái)．
其中該實(shí)驗(yàn)不需要的器材是

 

（填字母代號(hào)）．?
③在實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，實(shí)驗(yàn)要求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打完第一個(gè)點(diǎn)時(shí)釋放紙帶，甲、乙、丙三個(gè)學(xué)生分別用同一裝置各打出一條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點(diǎn)間的距離分別為0.48cm，0.19cm和0.18cm．可見其中肯定有一個(gè)學(xué)生在操作上有錯(cuò)誤，錯(cuò)誤操作的同學(xué)是

 

，其錯(cuò)誤的操作是

 

．

Answer 1

分析：（1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．
（2）由逐差法可求得物體的加速度，由牛頓第二定律可求得物體受到的合力；
（3）實(shí)驗(yàn)步驟要符合事物發(fā)展邏輯，要有利于操作和減小實(shí)驗(yàn)誤差，在明確實(shí)驗(yàn)原理的情況下奔著這個(gè)原則即可正確安排實(shí)驗(yàn)步驟；解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)；對(duì)于實(shí)驗(yàn)中存在的重大誤差，我們可以用理論知識(shí)以及具體的實(shí)驗(yàn)操作去判斷．

解答：解：（1）游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為33mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×2mm=0.10mm，所以最終讀數(shù)為：33mm+0.10mm=33.10mm；
螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為：6mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為：0.01×12.2mm=0.122mm，所以最終讀數(shù)為：6mm+0.122mm=6.122mm=0.6122cm，由于需要估讀，因此在范圍0.6121～0.6123cm內(nèi)都正確．
故答案為：33.10；0.6122（0.6121～0.6123）
（2）由圖可知，OA段不準(zhǔn)確，故應(yīng)從A點(diǎn)開始計(jì)算；因每?jī)牲c(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)，故兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=5×0.02s=0.1s；則由逐差法可得：
a=

xDH-xAD

9T2

=3.00m/s2
由F=ma得，F(xiàn)=1×3.00m/s²=3.00N；
故答案為：3.00；3.00．
（3）①在明確實(shí)驗(yàn)原理的前提下，先安裝實(shí)驗(yàn)器材，然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故具體步驟為：a、c、b、d．
故答案為：acbd．  
②在實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源，紙帶上相鄰兩計(jì)時(shí)點(diǎn)的時(shí)間間隔已知，所以不需要秒表，故不需要的器材為BF．
故答案為：BF．  
③打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50 Hz，打點(diǎn)周期為0.02 s，重物開始下落后，在第一個(gè)打點(diǎn)周期內(nèi)重物下落的高度h=

1

2

gt2≈2 mm．所以所選的紙帶最初兩點(diǎn)間的距離接近2 mm．
量出各紙帶上第一、二兩點(diǎn)間的距離分別為0.48cm，0.19cm和0.18cm，可以看出甲人在操作上誤差較大．
具體原因就是先釋放紙帶后接電源，打點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)時(shí)已經(jīng)有了速度．
故答案為：甲，先松開鐵夾使重物下落后接通電火花計(jì)時(shí)器電源．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了多個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)以及實(shí)驗(yàn)儀器的使用，對(duì)于實(shí)驗(yàn)問(wèn)題一定要明確實(shí)驗(yàn)原理以及具體的操作，正確利用基本物理規(guī)律來(lái)解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題．