Question

用图示装置测量重锤的质量，在定滑轮两侧分别挂上重锤和N块质量均为m的铁片，重锤下端贴一遮光片，铁架台上安装有光电门，已知每次实验时遮光片通过光电门的时间很短。调整重锤的高度，使其从适当的位置由静止开始下落，读出遮光片通过光电门的挡光时间t₀；从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上，让重锤每次都从同一位置由静止开始下落，计时器记录的挡光时间分别为t₁、t₂……，计算出t₀²、t₁²……。

（1）实验时用游标卡尺测得该遮光片的宽度如图所示，则测量结果为     cm。

（2）挡光时间为t₀时，重锤的加速度为a₀；若从左侧取下n块铁片置于右侧重锤上时，对应的挡光时间为t_n，重锤的加速度为a₀。则    （结果用t₀和t_n表示）

（3）若以为纵坐标、以n为横坐标，作出一n图，已知图线是一条倾斜的直线，直线的斜率为k，则重锤的质量M=      （结果用N、k、m表示）

Answer

（1）0．660cm；（2）；（3）。

【解析】试题分析：（1）游标卡尺的读数：20分度的游标卡尺，精确度为0．05mm；游标尺的零刻度线在6—7mm之间，主尺部分的读数为6mm；游标尺上第12条刻度线与主尺上的刻度线对齐，游标尺的读数为12×0．05mm=0．60mm（读数末位的零不能省去）；挡光片的宽度。

（2）挡光片两次通过光电门的速度分别为和，重锤做初速度为零的匀加速运动，有：和，所以。

（3）根据牛顿第二定律，未取下铁片时有：；取过n片铁片后有，可得，直线的斜率，重锤重力。

考点：实验——探究加速度与物体质量和所受合力的关系