题目内容

5.给你两个弹簧测力计,一根橡皮条,一张白纸,细绳套(两个),三角板(两个),方木板等按课本要求做《互成角度的两个共点力的合成》实验,实验中主要步骤有:
A.只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉至O点,记下弹簧测力计的读数和细绳的方向,按同标度做出这个拉力F′的图示;
B.用铅笔描下O点的位置和两条细绳套的方向,并记下两个弹簧测力计的读数;
C.比较一下,力F′与用平行四边形定则求出的合力F大小和方向是否在误差允许范围内相同.
D.用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,让结点到达某一位置O;
E.把白纸钉在木板上,并将橡皮条的一端固定在木板上的A点,让两根细绳套拴在橡皮条的另一端(结点);
F.用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两绳套的方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,以F1和F2为邻边利用刻度尺和三角板作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,即为合力F的图示.
G.改变两个力F1、F2的大小和夹角,再重复实验两次.
(1)将上述步骤,按实际操作的先后顺序填在后面:EDBFACG.
(2)在本实验中,用F表示理论合力,F′表示实验测出的合力,则下面的两个图中,比较符合实验事实的是A.

分析 (1)明确实验目的,以及实验所要测量的物理量,即可正确安排实验步骤,注意要符合逻辑先后顺序,同时便于操作,不能逻辑顺序颠倒.
(2)F1与F2合成的理论值是由平行四边形定则作图得到的,由于误差可能不与OA共线;而F1与F2合成的实际值一定与OA共线(二力平衡),因此明确“实验值”和“实际值”的区别即可正确解答本题.

解答 解:(1)实验步骤本着先安装设备(或者实验器材),然后进行测量的思路进行设计,同时注意操作的先后逻辑以及简单易行的原则,
由此可知该实验步骤为:E、D、B、F、A、C、G.
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,F′方向应该与OA在一条直线上,即而理论值(实际值)是指通过平行四边形得出的值,故F是力F1与F2组成平行四边形的对角线,故A图符合实验事实.
故答案为:(1)E D B F A C G      (2)A

点评 明确实验目的和实验步骤是对实验的基本要求,同学们要在实际实验操作去理解实验目的和实验步骤,这样才能对实验有深刻的理解.

练习册系列答案
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18.某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”.如图1所示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,记录小车通过A、B点时的速度大小,小车中可以放置砝码.
(1)实验主要步骤如下:
①测量小车和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路.
②将小车由C点释放,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B点时的速度.
③在小车中增加或减少砝码,重复②的操作.
在以上实验中,遗漏了平衡小车所受的摩擦力步骤.
(2)下列表格是他们用正确方法测得的一组数据,其中M是M1与小车中砝码质量M2之和,|v22-v12|是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E,F是拉力传感器测得的拉力,W是F在A、B间所做的功.表格中的△E3=0.600J,W3=0.610J.(结果保留三位有效数字)
数据记录表
次数M/kg$\frac{({{v}_{2}}^{2}-{{v}_{1}}^{2})}{({m}^{2}•{s}^{-2})}$△E/JF/NW/J
10.5000.760.1900.4000.200
20.5001.650.4130.8400.420
30.5002.40△E31.220W3
41.0002.401.2002.4201.210
51.0002.841.4202.8601.430
(3)根据表格,请在图2中的方格纸上作出△E-W图线.
(4)根据△E-W图线,可得在实验误差允许的范围内,合外力所做的功等于物体动能的增量结论.

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