Question

（1）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细线的结点，OB和OC为细线．图乙是在白纸上根据实验结果画出力的图示．

（a）做好实验准备后，先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O，此时需要记录的是O点位置，

 

，

 

．
（b）某同学已作出F₁、F₂和实验测量值F′的图示，请在图乙中作出F₁、F₂合力理论值F的图示．
（c）图乙中的F与F’两力中，方向一定沿AO方向的是

 

．
（d）本实验采用的科学方法是

 

．
A．理想实验法       B．等效替代法    C．控制变量法       D．建立物理模型法
（2）在验证机械能守恒定律实验中：
①关于本实验的叙述中，正确的有

 

A．需用天平测出重锤的质量
B．验证机械能是否守恒必须先确定重力势能的参考平面
C．打点计时器用四节干电池串联而成的电池组作为电源
D．打点计时器安装时要使两限孔位于同一竖直线上并安装稳定，以减少纸带下落过程中的阻力
②验证机械能是否守恒时，实验中计算某一点的速度，甲同学用v=gt来计算，乙同学用v n=

(sn+sn+1)

2T

来计算．其中

 

同学的计算方法更符合实验要求．
③本实验中引起误差的主要原因是

 

．
④丙同学按照正确的操作，纸带如图．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位：cm）．
这三个数据中不符合读数要求的是

 

，应记作

 

cm．重锤下落过程中的实际加速度a=

 

 m/s²．（结果保留二位有效数字）

Answer 1

分析：（1）本实验的目的是要验证平行四边形定则，故应通过平行四边形得出合力再与真实的合力进行比较；理解实验的原理即可解答本题．
（2）实验中若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的加速度．从功能关系的角度知道实验存在的误差．

解答：解：（1）（a）做好实验准备后，先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O，此时需要记录的是O点位置，两弹簧的读数，两细绳套的方向．
（b）某同学已作出F₁、F₂和实验测量值F′的图示，图乙中作出F₁、F₂合力理论值F的图示为：

（c）F₁与F₂合力的实验值是指通过实验得到值，即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向，而理论值（实际值）是指通过平行四边形得出的值，故F′是力F₁与F₂合力的实验值，其方向一定沿AO方向．
（d）本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B．
（2）①A、因为我们是比较mgh、

1

2

mv²的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．故A错误．
B、验证机械能守恒不需要先确定重力势能的参考平面，故B错误
C、打点计时器使用交流电源，故C错误
D、打点计时器安装时要使两限孔位于同一竖直线上并安装稳定，以减少纸带下落过程中的阻力，故D正确
故选D．
②在验证机械能守恒的实验中，由于存在阻力物体实际下落的加速度小于重力加速度，所以不应当用重力加速度g来表示某位置的速度，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小，所以乙同学的计算方法更符合实验要求
③本实验中引起误差的主要原因是重锤下落过程中存在着阻力作用．
④毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位．这三个数据中不符合有效数字读数要求的是15.7，应记作15.70cm
根据△h=gT²
将△h=（15.70-12.42）-（12.42-9.51），
T=0.04s，带入解得：g=9.3m/s²．
故答案为：（1）（a）两弹簧的读数；两细绳套的方向
（b）如图    （c）  F′
 （d）B
（2）①D     ②乙
③重锤下落过程中存在着阻力作用 
④15.7；15.70，9.3m/s²

点评：（1）本题属于对实验原理的直接考查，应准确掌握实验的目的及实验原理分析需要记录的内容，在学习绝不能死记硬背．（2）纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的加速度．