Question

某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系．

（1）由圖甲中刻度尺讀出兩個(gè)光電門(mén)中心之間的距離s=24cm，由圖乙中螺旋測(cè)微器測(cè)得遮光條的寬度d=

0.3853

cm．該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器可以讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)1的時(shí)間△t₁，遮光條通過(guò)光電門(mén)2的時(shí)間△t₂，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)1時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v₁=

d

△t1

，滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)2時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v₂=

d

△t2

，則滑塊的加速度的表達(dá)式a=

v22-v12

2s

．（以上表達(dá)式均用字母表示）
（2）實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)改變滑塊質(zhì)量m，得到如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)圖象．通過(guò)分析圖象，你認(rèn)為圖線沒(méi)有過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是

滑塊與接觸面間有摩擦，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有平衡（或未完全平衡）摩擦力

．

Answer 1

分析：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．
遮光條的寬度與遮光時(shí)間的比值是滑塊的瞬時(shí)速度，由勻變速運(yùn)動(dòng)的速度位移公式可以求出滑塊的加速度．

解答：解：（1）螺旋測(cè)微器的固定刻度為3.5mm，可動(dòng)刻度為0.01×35.3mm，所以最終讀數(shù)為3.853mm=0.3853cm；
由于遮光條長(zhǎng)度比較小，經(jīng)過(guò)遮光條的平均速度可認(rèn)為等于滑塊的瞬時(shí)速度，故滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度v₁=

d

△t1

，v₂=

d

△t2

，
滑塊做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則v₂²-v₁²=2as，則加速度a=

v22-v12

2s

；
（2）從圖象可以看出當(dāng)有了一定的拉力F時(shí)，小車(chē)的加速度仍然是零，小車(chē)沒(méi)動(dòng)說(shuō)明小車(chē)的合力仍然是零，即小車(chē)還受到摩擦力的作用，
說(shuō)明摩擦力還沒(méi)有平衡掉，所以圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是實(shí)驗(yàn)前該同學(xué)未平衡摩擦力．
故答案為：（1）0.3853；v₁=

d

△t1

，v₂=

d

△t2

，a=

v22-v12

2s

；（2）滑塊與接觸面間粗糙，實(shí)驗(yàn)前該同學(xué)未平衡（或未完全平衡）摩擦力．

點(diǎn)評(píng)：螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，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．