题目内容
【题目】(1)某同学做“验证力的平行四边形定则”实验。在第一次实验中,在水平木板上用图钉将橡皮筋一端固定,用两个弹簧测力计互成角度分别拉系在橡皮筋另一端的两细绳套,使结点拉到某点,标为O点,两弹簧测力计正确读数分别为和,并记录方向,然后只用一个弹簧测力计拉一个细绳套,将结点拉到O点时,正确读数为,并记录方向。通过作图法验证平行四边形定则时, F为合力的理论值, 为合力的实际测量值,下列图中符合实际情况的是(_______)
A.
B.
C.
D.
(2)该同学第二次采用如图所示的装置做 “验证力的平行四边形定则”实验.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为_________N。
(3)下列不必要的实验要求是(_______)
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
(4)该同学在实验中保持弹簧测力计B的拉力的方向一直水平,你认为该做法科学吗?为什么?答:_____________________________________________________________________。
【答案】 D 3.80 D 不科学,因为不能验证任意角度下的力的合成满足平行四边形定则
【解析】试题分析:确定出弹簧测力计的分度值,从而读出弹簧秤的读数.在该实验中,由于P、O的位置确定,则A弹簧的拉力大小和方向一定,合力又一定,则弹簧B的拉力大小和方向也一定,不需进行多次实验.验证力的平行四边形定则的实验原理是:理论值与实际值的对比.合力的理论值使用作图法,需要记录两分力的大小和方向;实际值的测量则使用等效替代,需要测量结点O的位置及力的大小.另外实际值与测量值比较方法,是在同一点作出两力的图示,比较是否近似重合.
(1)实际测量的合力应与橡皮筋在同一条直线上,即F′与橡皮筋在同一条直线上,而理论值是通过平行四边形作出来的,所以由平行四边形定则作出的为理论值与实际值有一定的偏差,故D正确.
(2)弹簧测力计的分度值为0.1N,可知弹簧秤的读数为3.80N.
(3)实验通过作出三个力的图示,来验证“力的平行四边形定则”,因此重物的重力必须要知道,A需要;弹簧测力计是测出力的大小,所以要准确必须在测之前校零,B需要;拉线方向必须与木板平面平行,这样才确保力的大小准确性,C需要;当结点O位置确定时,弹簧测力计A的示数也确定,由于重物的重力已确定,两力大小与方向均一定,因此弹簧测力计B的大小与方向也一定,所以不需要改变拉力多次实验,D不需要.
(4)不科学,因为不能验证任意角度下的力的合成满足平行四边形法则.