Question

（1）在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中：
①除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有

AC

．（填選項(xiàng)代號(hào)）
A．電壓合適的50Hz交流電源    B．電壓可調(diào)的直流電源  C．刻度尺    D?秒表    E．天平    F．重錘
②實(shí)驗(yàn)過程中，下列做法正確的是

AD

．
A．先接通電源，再使紙帶運(yùn)動(dòng)  
B．先使紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源
C．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處  
D．將接好紙帶的小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處
（2）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)按照正確的操作選得如圖1所示紙帶．其中0是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)．該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量0到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中．

①這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是三段中的

OC

段，讀數(shù)應(yīng)記作

15.70

cm．
②已知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m/s²．該同學(xué)用AC段的平均速度作為重錘在B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，則重錘在BO段運(yùn)動(dòng)過程中，重力勢(shì)能的減少量為

1.22mJ

，動(dòng)能的增加量為

1.20mJ

． （均保留3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示）
③如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率f偏大，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么對(duì)實(shí)驗(yàn)是否有影響？

有，會(huì)導(dǎo)致速度的測(cè)量偏小

．如有，對(duì)哪一個(gè)物理量的測(cè)量值有偏大還是偏小的影響？如無，說明理由

實(shí)際打點(diǎn)周期變小

．
（3）有一種游標(biāo)卡尺與普通的游標(biāo)卡尺不同，它的游標(biāo)尺的刻度線看起來很“稀疏“，使得讀數(shù)時(shí)比較清晰．這種游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺是“將39mm等分成20份”．用這種游標(biāo)卡尺測(cè)量某物體的長(zhǎng)度，如圖2所示，讀數(shù)是

21.50

mm．

Answer 1

分析：（1）結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程取記憶實(shí)驗(yàn)所需的器材，特別是刻度尺是用來測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，可以解出平均速度或瞬時(shí)速度以及加速度；而實(shí)驗(yàn)具體操作步驟的先后順序要在做實(shí)驗(yàn)時(shí)注意體會(huì)．
（2）毫米刻度尺最小刻度是1mm，所以需要估讀到下一位，動(dòng)能的增加量：

1

2

mv2，勢(shì)能的減小量：mgh；由于物體下落過程中存在摩擦阻力，因此動(dòng)能的增加量小于勢(shì)能的減小量，根據(jù)周期和頻率關(guān)系以及物體動(dòng)能的計(jì)算公式可判斷誤差影響．
（3）游標(biāo)卡尺其游標(biāo)尺上20個(gè)分度只有39mm，比主尺上的40個(gè)分度短1mm，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．

解答：解：（1）①AB、實(shí)驗(yàn)使用的電源必須是交流電源，故A正確，B錯(cuò)誤；
C、刻度尺要用來測(cè)量紙帶的點(diǎn)之間的距離，所以必須要有刻度尺，故C正確；
D、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本身就是計(jì)時(shí)的儀器，所以不需要秒表，故D錯(cuò)誤；
E、在處理紙帶求解速度與加速度的過程中，物體的質(zhì)量不需要知道，所以不用天平測(cè)物體的質(zhì)量，故E錯(cuò)誤．
F、此實(shí)驗(yàn)使用鉤碼拉動(dòng)小車，所以不需要重錘，故F錯(cuò)誤．
故選：AC
②AB、開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后釋放紙帶讓紙帶（隨物體）開始運(yùn)動(dòng)，如果先放開紙帶開始運(yùn)動(dòng)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差；同時(shí)先打點(diǎn)再釋放紙帶，可以使打點(diǎn)穩(wěn)定，提高紙帶利用率，可以使紙帶上打滿點(diǎn)，故B錯(cuò)誤，A正確．
CD、在實(shí)驗(yàn)時(shí)要將接好紙帶的小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，這樣可以在紙帶上打出較多的點(diǎn)，所以C錯(cuò)誤，D正確．
故選：AD
（2）①毫米刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度，要求估讀即讀到最小刻度的下一位．
這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是OC段：15.7，應(yīng)記作15.70cm．
②重力勢(shì)能減小量△E_p=mgh=9.8×0.1242m J=1.22mJ
中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大小：
vB=

hAC

2T

=1.55m/s
故動(dòng)能的增量為：
△EK=

1

2

m

v

2 B

=1.20mJ
③如果在某次實(shí)驗(yàn)中，交流電的頻率f＞50Hz，那么實(shí)際打點(diǎn)周期變小，因此計(jì)算速度時(shí)，時(shí)間還是原來時(shí)間，導(dǎo)致速度測(cè)量偏小大，故動(dòng)能偏小．
故答案為：①OC，15.70，②1.22mJ，1.20mJ，③有，會(huì)導(dǎo)致速度的測(cè)量偏小，實(shí)際打點(diǎn)周期變小．
（3）新式游標(biāo)卡尺的測(cè)量原理和傳統(tǒng)的游標(biāo)卡尺相同，新式游標(biāo)卡尺其游標(biāo)尺上20個(gè)分度只有39mm，比主尺上的40個(gè)分度短1mm，它的測(cè)量精確度是：0.05mm，
用它測(cè)得物體厚度為：21mm+0.05mm×10=21.50mm
故答案為：21.50．

點(diǎn)評(píng)：正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、所測(cè)數(shù)據(jù)等，會(huì)起到事半功倍的效果，同時(shí)要加強(qiáng)基礎(chǔ)物理知識(shí)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．