Question

【题目】某同学设计了如下实验来测量物体的质量，如图所示，利用铁架台固定一轻质滑轮，通过跨过滑轮的轻质细绳悬吊两个相同的物块A、B，物块A侧面粘贴小遮光片（质量忽略不计）。在物块A、B下各挂4个相同的小钩码，每个小钩码的质量均为10g。光电门C、D通过连杆固定于铁架台上，并处于同一竖直线上，光电门C、D之间的距离h=60.0cm。两光电门与数字计时器相连（图中未画出），可记录遮光片通过光电门的时间。初始时，整个装置处于静止状态，取当地的重力加速度g=10m/s2。实验步骤如下：

(1)如图所示，用游标卡尺测量遮光片的宽度，遮光片的宽度d=____cm。

(2)将1个钩码从物块B的下端摘下并挂在物块A下端的钩码下面。释放物块，计时器记录遮光片通过光电门C、D的时间分别为t1=20.80ms、t2=10.40ms。物块A下落过程的加速度a=_______m/s2，单个物块的质量为______kg。

(3)为了减小实验误差，该同学再依次取n=2，3，4个钩码从物块B的下端摘下并挂在物块A下端的钩码下面，进行多次实验，并根据多次测量的数据，绘制a—n图像，如图所示。该图线不过坐标原点的原因可能是_________；若图线的斜率为k，则单个物块的质量为______（用题给字母m、g、h等表示）。

Answer 1

【答案】1.040 0.625 0.12 存在阻力

【解析】

(1)[1]根据游标卡尺的读数规则，可得

(2)[2][3]物块A通过光电门C、D时的速度分别为

从C到D过程，由匀变速直线运动规律有

解得

设物块的质量为M，钩码的质量为m，以A、B两物体和8个小钩码组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得

代入数据得

(3)[4][5]若实验过程中存在阻力，设阻力大小为f，则由牛顿第二定律得

得

可知图线的斜率

得