Question

(1)下圖中游標卡尺讀數為            mm，螺旋測微器讀數為            mm．

(2)某實驗小組為探究加速度與力之間的關系設計了如圖(a)所示的實驗裝置，用鉤碼所受重力作為小車所受的拉力，用DIS(數字化信息系統)測小車的加速度．通過改變鉤碼的數量，多次重復測量，可得小車運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象．他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖(b)所示．

①圖線        是在軌道水平的情況下得到的(選填“I”或“II”)
②小車和位移傳感器發射部分的總質量為    kg，小車在水平軌道上運動時受到的摩擦力大小為     N．
(3)某同學用小車做“研究勻變速直線運動”實驗時，從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條(每兩點間還有4個點沒有畫出來)，如圖所示，紙帶上的數字為相鄰兩個計數點間的距離．打點計時器的電源頻率為50Hz．

該小車做勻變速直線運動的加速度a=        m/s²，與紙帶上D點相對應的瞬時速度v=      m/s(答案均要求保留3位有效數字)．

Answer 1

（1）52.35mm   1.990mm   (2) ①Ⅱ   ②  1kg  1N （3）1.93 m/s²     1.19 m/s

試題分析：（1）游標卡尺主尺讀數為52mm，游標尺讀數為7×0.05mm=0.35mm，所以測量值為52.35mm；螺旋測微器主軸讀數為1.5mm，螺旋讀數為49.0×0.01mm，所以測量值為1.5+0.490mm=1.990mm；
（2）①軌道水平時，小車在運動過程中受摩擦力的作用，故當拉力較小時，小車不動，加速度為零，即圖像應與F軸正半軸相交，所以是圖像Ⅱ；②根據牛頓第二定律知，a-F圖像的斜率等于質量的倒數，由圖可得小車和位移傳感器發射部分的總質量為1kg；當拉力F等于1N時小車開始運動，故小車在水平軌道上運動時受到的摩擦力大小為1N；（3）根據逐差法，其中T=0.01s，代入數據可得加速度a=1.93 m/s²；根據勻變速直線運動的規律，解得v=1.19 m/s