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高中 | 螺旋测微器的读数和使用题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-1
第二章 恒定电流
2.6 导体的电阻
螺旋测微器的读数和使用
某物理兴趣小组用如图甲所示的装置做验证机械能守恒定律的实验,一细绳跨过悬挂的光滑定滑轮,两端分别系有小球$A$和$B$,小球$A$右侧固定一遮光条,遮光条上方某位置固定一光电门,初始时$A$、$B$处于静止状态,先将细绳拉紧,然后同时释放小球$A$、$B$。已知当地重力加速度$g$取$9.8\;\rm m/s^{2}$。
用螺旋测微器测得遮光条的宽度如图乙所示,则遮光条的宽度$d=$ $\;\rm mm$;
螺旋测微器的精确度为$0.01\;\rm mm$,则遮光条的宽度为:$d=0.5\;\rm mm+0.01\;\rm mm\times 18.0=0.680\;\rm mm$
测得小球$A$(含遮光条)、$B$的质量分别为$m_{A}=0.1\;\rm kg$、$m_{B}=0.15\;\rm kg$,若不计空气阻力,则小球$A$加速上升过程的加速度大小为 $\;\rm m/s^{2}$;
根据牛顿第二定律有
$m_{B}g﹣m_{A}g=(m_{A}+m_{B})a$
解得$a=1.96\;\rm m/s^{2}$
测得遮光条通过光电门的时间$\Delta t=0.34\;\rm ms$,遮光条初始位置到光电门的距离$l=1.05\;\rm m$,该过程$A$、$B$两球组成的系统动能增加量为 $\;\rm J$,重力势能减少量为 $\;\rm J$(结果均保留三位有效数字);
遮光条经过光电门时的速度为$v= \dfrac{d}{\Delta t}$
两球的动能增加量之和为
$\Delta E_{k}= \dfrac{1}{2}(m_{A}+m_{B})v^{2}$
将$\Delta t=0.34\;\rm ms=0.34\times 10^{﹣3}\;\rm s$代入,解得:$\Delta E_{k}=0.500\;\rm J$
重力势能减少量为
$\Delta E_{G}=(m_{B}﹣m_{A})gl$
代入数据解得:$\Delta E_{G}=0.515\;\rm J$
大多数学生的实验结果显示,$A$、$B$两球组成的系统动能的增加量总是小于重力势能减少量,原因可能是 $(\quad\ \ \ \ )$
利用光电门测量和计算两球速度不准确
","$A$、$B$两球的质量相差不够大
","存在空气阻力和摩擦阻力的影响
","没有采用多次实验取平均值的方法
"]$\rm A$、$B$两球组成的系统动能的增加量总是小于重力势能减少量,原因可能是存在空气阻力和摩擦阻力的影响,故$\rm C$正确,$\rm ABD$错误;
故选:$\rm C$。
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