Question

（1）如图1用螺旋测微器测定某一金属丝直径，测得的直径为______mm；用20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的长度为______cm．
（2）像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置．当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用图乙所示装置设计一个“验证物体产生的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2、是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片的挡光时间．

①用游标卡尺测量小滑块的宽度d=0.50cm（L≥d），光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t₁=2.50×10^-2s、t₂=1.25×10^-2s．则滑块通过光电门1的速度为______m/s
②用米尺测量光电门间距为L，则小车的加速度表达式a=______（各量均用①②里的字母表示）．
③该实验为了把砂和砂桶m拉车的力当作小车的合力必须平衡摩擦力，方法是______．
④该实验中，让小车质量M不变时，探究a与F 关系，使用的探究方法是______．有位同学通过测量，作出a-F图线，如图丙中的实线所示．试分析：
图线不通过坐标原点的原因是______；图线上部弯曲的原因是______．

Answer

（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．
（2）利用光电门测速度时是利用了平均速度代替瞬时速度的原理；
根据运动学公式v2-=2as，可以写出加速度的表达式；
该实验中是通过把木板一端抬高，让小车的重力沿斜面的分力与摩擦力平衡的方法进行的；
根据牛顿第二定律结合图象特点即可正确解答．
【解析】
（1）螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为0.01×20.0m=0.400mm，所以最终读数为0.700mm．
游标卡尺的主尺读数为20mm，游标读数为0.05×6mm=0.30mm，所以最终读数为20.30mm=2.030 cm．
（2）①由于窄片K的宽度为d很小，因此可以利用其平均速度代替物体的瞬时速度，故窄片K通过光电门1的速度表达式为：v1==0.200 m/s
②根据运动学公式v2-=2as得，

③该实验为了把砂和砂桶m拉车的力当作小车的合力必须平衡摩擦力，方法是不挂砂和砂桶，调节长木板的倾角，轻推小车让其下滑，直至两个光电门的读数相等为止．
④该实验中，让小车质量M不变时，探究a与F 关系，使用的探究方法是控制变量法．
当没有挂砂和砂桶时，小车产生了加速度，因此说明平衡摩擦力时木板倾角太大；随着F的增大，即砂和砂桶质量的增大，不在满足砂和砂桶远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象．
故本题答案为：
（1）0.700mm，2.030cm
（2）①v1=0.200 m/s
②
③不挂砂和砂桶，调节长木板的倾角，轻推小车让其下滑，直至两个光电门的读数相等为止．
④控制变量法，平衡摩擦力时木板倾角θ太大，没有满足小车质量M远大于砂和砂桶的质量m