Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來測(cè)量物體的質(zhì)量，如圖所示，利用鐵架臺(tái)固定一輕質(zhì)滑輪，通過跨過滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩懸吊兩個(gè)相同的物塊A、B，物塊A側(cè)面粘貼小遮光片（質(zhì)量忽略不計(jì)）。在物塊A、B下各掛4個(gè)相同的小鉤碼，每個(gè)小鉤碼的質(zhì)量均為10g。光電門C、D通過連桿固定于鐵架臺(tái)上，并處于同一豎直線上，光電門C、D之間的距離h=60.0cm。兩光電門與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連（圖中未畫出），可記錄遮光片通過光電門的時(shí)間。初始時(shí)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，取當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?/span>g=10m/s2。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

(1)如圖所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度，遮光片的寬度d=____cm。

(2)將1個(gè)鉤碼從物塊B的下端摘下并掛在物塊A下端的鉤碼下面。釋放物塊，計(jì)時(shí)器記錄遮光片通過光電門C、D的時(shí)間分別為t1=20.80ms、t2=10.40ms。物塊A下落過程的加速度a=_______m/s2，單個(gè)物塊的質(zhì)量為______kg。

(3)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，該同學(xué)再依次取n=2，3，4個(gè)鉤碼從物塊B的下端摘下并掛在物塊A下端的鉤碼下面，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)多次測(cè)量的數(shù)據(jù)，繪制a—n圖像，如圖所示。該圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是_________；若圖線的斜率為k，則單個(gè)物塊的質(zhì)量為______（用題給字母m、g、h等表示）。

Answer 1

【答案】1.040 0.625 0.12 存在阻力

【解析】

(1)[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則，可得

(2)[2][3]物塊A通過光電門C、D時(shí)的速度分別為

從C到D過程，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有

解得

設(shè)物塊的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，以A、B兩物體和8個(gè)小鉤碼組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得

代入數(shù)據(jù)得

(3)[4][5]若實(shí)驗(yàn)過程中存在阻力，設(shè)阻力大小為f，則由牛頓第二定律得

得

可知圖線的斜率

得