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)由逐差法可求得物体的加速度,由牛顿第二定律可求得物体受到的合力;
(3)实验步骤要符合事物发展逻辑,要有利于操作和减小实验误差,在明确实验原理的情况下奔着这个原则即可正确安排实验步骤;解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项;对于实验中存在的重大误差,我们可以用理论知识以及具体的实验操作去判断.
(1)游标卡尺的固定刻度读数为33mm,游标读数为0.05×2mm=0.10mm,所以最终读数为:33mm+0.10mm=33.10mm;
螺旋测微器的固定刻度读数为:6mm,可动刻度读数为:0.01×12.2mm=0.122mm,所以最终读数为:6mm+0.122mm=6.122mm=0.6122cm,由于需要估读,因此在范围0.6121~0.6123cm内都正确.
故答案为:33.10;0.6122(0.6121~0.6123)
(2)由图可知,OA段不准确,故应从A点开始计算;因每两点之间还有4个点,故两计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s;则由逐差法可得:
a=
xDH−xAD
9T2=3.00m/s2
由F=ma得,F=1×3.00m/s2=3.00N;
故答案为:3.00;3.00.
(3)①在明确实验原理的前提下,先安装实验器材,然后再进行实验,故具体步骤为:a、c、b、d.
故答案为:acbd.
②在实验中打点计时器使用的是交流电源,纸带上相邻两计时点的时间间隔已知,所以不需要秒表,故不需要的器材为BF.
故答案为:BF.
③打点计时器的打点频率为50 Hz,打点周期为0.02 s,重物开始下落后,在第一个打点周期内重物下落的高度h=
1
2gt2≈2 mm.所以所选的纸带最初两点间的距离接近2 mm.
量出各纸带上第一、二两点间的距离分别为0.48cm,0.19cm和0.18cm,可以看出甲人在操作上误差较大.
具体原因就是先释放纸带后接电源,打点一个点时已经有了速度.
故答案为:甲,先松开铁夹使重物下落后接通电火花计时器电源.
点评:
本题考点: 验证机械能守恒定律;验证牛顿第二运动定律.
考点点评: 本题考查了多个力学实验的基础知识以及实验仪器的使用,对于实验问题一定要明确实验原理以及具体的操作,正确利用基本物理规律来解决实验问题.