Question

（1）用10分度的游標卡尺測一工件的長度，測得結果如圖所示．則該工件的長度L=

 

cm．
（2）很多人都認為“力越小速度就越小”，為了檢驗這個觀點是否正確，興趣小組的同學設計了這樣的實驗方案：在水平桌面上放一小木塊，小木塊后端與穿過打點計時器的紙帶相連，前端通過定滑輪與不可伸長的細線相連接，細線上不等間距地掛了五個鉤碼，其中第四個、第五個鉤碼之間的距離最大．起初木塊停在靠近打點計時器的位置，第五個鉤碼到地面的距離小于木塊到定滑輪的距離，如圖 （a）所示．啟動打點計時器，木塊在鉤碼的牽引下，由靜止開始運動，所有鉤碼落地后，木塊會繼續運動一段距離．打點計時器使用的交流電頻率為50Hz．圖 （b）是實驗得到的第一個鉤碼落地后的一段紙帶，紙帶運動方向如箭頭所示．

①本實驗方案中，在不可伸長的細線上掛五個鉤碼，這樣做的目的是什么？

 

②根據所提供紙帶上的數據，判斷第五個鉤碼落地可能出現在紙帶中的哪一段？

 

．
③根據所提供紙帶上的數據，可算出木塊與桌面的動摩擦因數μ=

 

．
④簡要分析所提供紙帶上的數據，說明“力越小速度就越小”的觀點是否正確：

 

．

Answer 1

分析：（1）解決本題的關鍵掌握游標卡尺的讀數方法，其讀數方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀．
（2）在不可伸長的細線上掛五個鉤碼，當下面的鉤碼著地后，會減小木塊的拉力，從而驗證力越小速度就越小這個命題是否正確．
第五個鉤碼落地后，木塊不受拉力，會做減速運動，根據紙帶上的數據分布解答．
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小．根據牛頓第二定律求出木塊與桌面的動摩擦因數．

解答：解：（1）游標卡尺的主尺讀數為5cm，游標尺上第3個刻度與主尺上的某一刻度對齊，故游標讀數為0.1×2=0.25mm=0.02cm，所以最終讀數為：5cm+0.02cm=5.02cm．
（2）①本實驗方案中，在不可伸長的細線上掛五個鉤碼，這樣做的目的是通過鉤碼逐個落地來減小木塊在運動方向上的受力
②第五個鉤碼落地前木塊做加速運動，著地后，木塊不受拉力，在阻力作用下會做減速運動，根據所提供紙帶上的數據，第五個鉤碼落地可能出現在紙帶中的D₁₀～D₁₁．
③根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²得
a=

0.2cm

(0.02)2

=5m/s²．
根據牛頓第二定律得f=μmg=ma
所以μ=0.5
④鉤碼逐個落地的階段（如D₁到D₈），木塊在運動方向受力逐漸減小；從提供的數據可以看出D₁到D₈之間每相鄰兩點間的距離在增大；而打點計時器是在每隔相等的時間內打一個點；根據

.

v

=

s

t

知

.

v

在逐漸增大，所以“力越小速度就越小”的觀點是不正確的．
故答案為：（1）5.02
（2）①通過鉤碼逐個落地來減小木塊在運動方向上的受力
②D₁₀～D₁₁
③0.5   
④鉤碼逐個落地的階段（如D₁到D₈），木塊在運動方向受力逐漸減小；從提供的數據可以看出D₁到D₈之間每相鄰兩點間的距離在增大；而打點計時器是在每隔相等的時間內打一個點；根據

.

v

=

s

t

知

.

v

在逐漸增大，所以“力越小速度就越小”的觀點是不正確的．

點評：（1）游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀，對于基本義儀器要在平時加強練習使用．
（2）解決該題關鍵要會受力分析找出木塊在運動方向上的合力以及根據紙帶進行運動情況分析，分析木塊的速度變化．