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
(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.
(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/J | F/N | W/J |
1 | 0.500 | 0.76 | 0.190 | 0.400 | 0.200 |
2 | 0.500 | 1.65 | 0.413 | 0.840 | 0.420 |
3 | 0.500 | 2.40 | △E3 | 1.220 | W3 |
4 | 1.000 | 2.40 | 1.200 | 2.420 | 1.210 |
5 | 1.000 | 2.84 | 1.420 | 2.860 | 1.430 |
(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.
16.如图所示的电路中,U=180V,滑动变阻器R2的最大值为 200Ω,R1=100Ω.当滑片P滑至R2的中点时,a、b两端的电压为( )
A. | 40 V | B. | 60 V | C. | 80 V | D. | 120 V |
13.下列说法正确的是( )
A. | 研究火车通过路旁一根电线杆时,火车可看作质点 | |
B. | “两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山.”是以“万重山”为参考系的 | |
C. | 时光不能倒流,因此时间为矢量 | |
D. | 质点做直线运动时,其位移的大小和路程一定相等 |
10.一个110匝的闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,产生的感应电动势如图乙所示.则可以判断( )
A. | t=0时刻线圈应转到图甲所示的位置 | |
B. | 该线圈转动的角速度为100πrad/s | |
C. | 产生的电动势的有效值为311V | |
D. | 穿过线圈的磁通量的最大值为$\frac{1}{50π}$Wb |
17.在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个面积为S的矩形线圈匀速转动时所产生的交流电压随时间变化的波形如图所示,线圈与一阻值R=9Ω的电阻串联在一起,线圈的电阻为1Ω,则( )
A. | 通过电阻R的电流瞬时值表达式为i=10sin 200 πt(A) | |
B. | 电阻R两端的电压有效值为90 V | |
C. | 1 s内电阻R上产生的热量为450 J | |
D. | 图中t=1×10-2 s时,穿过线圈的磁通量为零 |
12.关于弹力,下列说法正确的是( )
A. | 只要物体发生形变就一定有弹力产生 | |
B. | 相互接触的物体间不一定有弹力的作用 | |
C. | 放在桌面的书本受到向上的弹力是由于书本发生形变而产生的 | |
D. | 细绳对物体拉力的方向不一定沿着绳子的方向 |