Question

18．小明同學設計了如圖甲所示的實驗裝置，測量手機電池的質(zhì)量，為使滑塊平穩(wěn)運動，小明把兩塊質(zhì)量相等的手機電池用輕細棉線固定在滑塊的兩側．接通氣源，調(diào)節(jié)導軌水平，把細線的一端連接在滑塊上，另一端固定在鉤碼上．
（1）如圖乙，小明用螺旋測微器測得遮光條的寬度L=6.000mm．
（2）將固定好手機電池的滑塊從圖甲所示的位置由靜止釋放，在鉤碼的牽引下先后通過兩個光電門，數(shù)字計時器記錄遮光條通過第一個光電門的時間為△t₁=6.00×10^-3 s，通過第二個光電門的時間為△t₂=2.00×10^-3 s，遮光條從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為△t=0.80 s，則手機電池的加速度a=2.5m/s²．
（3）已知鉤碼的質(zhì)量m₁=250g，滑塊與遮光條的總質(zhì)量為m₂ =600g，則一塊手機電池的質(zhì)量為m=75g．（取重力加速度g=10m/s²）

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)．
（2）應用速度公式求出瞬時速度，然后由加速度定義式求出加速度．
（3）對鉤碼、遮光條、手機電池應用牛頓第二定律可以求出手機電池的質(zhì)量．

解答 解：（1）由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：6mm+0.0×0.01mm=6.000mm；
（2）經(jīng)過光電門1的速度：v₁=$\frac{L}{△{t}_{1}}$=$\frac{6.000×1{0}^{-3}}{6.00×1{0}^{-3}}$=1m/s，
經(jīng)過光電門2的速度：v₂=$\frac{L}{△{t}_{2}}$=$\frac{6.000×1{0}^{-3}}{2.00×1{0}^{-3}}$=3m/s，
加速度：a=$\frac{{v}_{2}-{v}_{1}}{△t}$=$\frac{3-1}{0.80}$=2.5m/s²；
（3）由牛頓第二定律得：m₁g=（m₁+m₂+2m）a，
即：0.25×10=（0.25+0.6+2m）×2.5，解得：m=0.075kg=75g；
故答案為：（1）6.000；（2）2.5；（3）75．

點評 本題考查了螺旋測微器讀數(shù)，考查了實驗數(shù)據(jù)處理，螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)，螺旋測微器不需要估讀；知道實驗原理是解題的關鍵．