题目内容
(1)某同学在做“研究共点力合成”的实验时,先用一个弹簧秤拉橡皮条测得拉力F,再用两个弹簧拉橡皮条测得合力F'.当通过两根细绳把橡皮条拉到某一位置O时,要记录这一结点O的位置,并记录细绳的方向.当用一个弹簧秤拉橡皮条时,细绳套与橡皮条的结点应该拉到 ,并记录细绳的方向.如果两位同学得到的实验结果如甲图和乙图,则 图画错了.(选填“甲”或“乙”)?
(2)用图装置做“研究加速度的大小与哪些因素有关”实验时,用小盘和砝码拉动小车.实验前,应把长木板有打点计时器的一段抬高到合适的位置,这样做的目的是 ;实验时必须采用 法.即先保持小车质量不变,把 视为小车所受到的合外力,多次改变合外力,测出小车对应的加速度,研究加速度与合外力的关系.再保持小车所受的合外力不变,多次改变小车的质量,测出相应的加速度,研究加速度与小车质量的关系.
(3)某同学在分析一条纸带时,每相邻两个计数点中还有4个计时点没有标示出来,根据纸带求得B点对应的速度vB= m/s,加速度a= m/s2.(两个结果均保留三位有效数字)
(2)用图装置做“研究加速度的大小与哪些因素有关”实验时,用小盘和砝码拉动小车.实验前,应把长木板有打点计时器的一段抬高到合适的位置,这样做的目的是
(3)某同学在分析一条纸带时,每相邻两个计数点中还有4个计时点没有标示出来,根据纸带求得B点对应的速度vB=
分析:1、在实验中必须确保橡皮筋拉到同一位置,即一力的作用效果与两个力作用效果相同.同时我们需要记录下力的大小和方向.
2、小车受到重力、支持力、摩擦力和橡皮筋的拉力,要使拉力等于合力,必须使重力的下滑分量平衡摩擦力,使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动时,没有拉力的合力为0,重力的下滑分量等于摩擦力;
3、根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,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B点时小车的瞬时速度大小.
2、小车受到重力、支持力、摩擦力和橡皮筋的拉力,要使拉力等于合力,必须使重力的下滑分量平衡摩擦力,使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动时,没有拉力的合力为0,重力的下滑分量等于摩擦力;
3、根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,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B点时小车的瞬时速度大小.
解答:解:(1)在实验中必须确保橡皮筋拉到同一位置,即一力的作用效果与两个力作用效果相同.同时我们需要记录下力的大小和方向.所以要记录O点的位置、弹簧秤的读数、细线的方向,用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条的结点拉到O点,使得一根弹簧秤的拉力效果和两根弹簧秤的拉力效果相同.
在实验中,实际测量的合力与橡皮筋在同一条直线上,而根据作图法的合力会跟橡皮筋有一定的偏差.故甲符合实验事实,乙图画错了.
(2)把长木板有打点计时器的一段抬高到合适的位置,这样做的目的是平衡摩擦力,即小车的重力沿斜面的分力与小车的摩擦力相等.
实验时必须采用控制变量法.即先保持小车质量不变,把小盘和砝码的总重力视为小车所受到的合外力,多次改变合外力,测出小车对应的加速度,研究加速度与合外力的关系.再保持小车所受的合外力不变,多次改变小车的质量,测出相应的加速度,研究加速度与小车质量的关系.
(3)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
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D点时小车的瞬时速度大小.
vB=
=
m/s=0.138m/s
设A到B之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4,
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x3-x1=2a1T2
x4-x2=2a2T2
为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值
得:a=
(a1+a2)
即小车运动的加速度计算表达式为:a=
=
m/s2=1.26m/s2.
故答案为:(1)位置O点,乙 (2)平衡摩擦力,控制变量,小盘和砝码的总重力;
(3)0.138,1.26.
在实验中,实际测量的合力与橡皮筋在同一条直线上,而根据作图法的合力会跟橡皮筋有一定的偏差.故甲符合实验事实,乙图画错了.
(2)把长木板有打点计时器的一段抬高到合适的位置,这样做的目的是平衡摩擦力,即小车的重力沿斜面的分力与小车的摩擦力相等.
实验时必须采用控制变量法.即先保持小车质量不变,把小盘和砝码的总重力视为小车所受到的合外力,多次改变合外力,测出小车对应的加速度,研究加速度与合外力的关系.再保持小车所受的合外力不变,多次改变小车的质量,测出相应的加速度,研究加速度与小车质量的关系.
(3)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
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D点时小车的瞬时速度大小.
vB=
XAC |
2T |
0.02760 |
0.2 |
设A到B之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4,
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x3-x1=2a1T2
x4-x2=2a2T2
为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值
得:a=
1 |
2 |
即小车运动的加速度计算表达式为:a=
XCE-XAC |
4T2 |
0.10560-0.02760-0.02760 |
4×(0.1)2 |
故答案为:(1)位置O点,乙 (2)平衡摩擦力,控制变量,小盘和砝码的总重力;
(3)0.138,1.26.
点评:1、本题比较全面的考察了验证平行四边形定则中的基础知识,对于这些基础知识和要求即要通过实验进行切身体会,同时也要通过练习加深理解.
2、该题考查验证实验中平衡摩擦力的目的,同时知道实验的原理.
3、要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
2、该题考查验证实验中平衡摩擦力的目的,同时知道实验的原理.
3、要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
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