解题思路:(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)小车在水平木板运动时水平方向受到绳的拉力和摩擦力,想用钩码的重力表示小车受到的合外力,首先需要平衡摩擦力;如果用钩码的重力表示小车受到的合外力,则要求:Ma=(M+m)a,必须要满足钩码的质量远小于小车的总质量,这样两者才能近似相等.
根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出C点的速度大小;根据动能定理列式可知所测物理量.
(1)螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm,可动刻度读数为0.01×40.2mm=0.402mm,所以最终读数为1.5mm+0.402mm=1.902mm.
游标卡尺的主尺读数为3.0cm,游标读数为0.05×15mm=0.75mm=0.075cm,所以最终读数为3.0cm+0.075cm=3.075cm.
(2)①小车在水平木板运动时水平方向受到绳的拉力和摩擦力,想用钩码的重力表示小车受到的合外力,首先需要平衡摩擦力;
其次:设小车质量M,钩码质量m,整体的加速度为a,绳上的拉力为F,则:
对小车有:F=Ma;
对钩码有:mg-F=ma,即 mg=(M+m)a;
如果用钩码的重力表示小车受到的合外力,则要求:Ma=(M+m)a,必须要满足钩码的质量远小于小车的总质量,这样两者才能近似相等.
②根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小得:
C点时小车的速度表达式为vC=
△x2+△x3
2T
验证合外力的功与动能变化间的关系的原理:mgx=
1
2Mv2,由此可知需要测量的物理量有:钩码质量m,小车的质量M,位移x,速度v.
故答案为:(1)1.901(1.901-1.903)3.075
(2)小车的质量远大于砂和砂桶的总质量 [△x2+△x3/2T] 小车质量
点评:
本题考点: 探究功与速度变化的关系.
考点点评: (1)解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法,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)要明确此题在验证合外力的功与动能变化间的关系中用到的原理,围绕实验原理,明确实验目的,根据相应的物理规律可知需要测量的物理量及实验时的注意事项