题目内容
【题目】某同学用两个弹簧秤做“探究两个力的合成”的实验,其中用到的一个弹簧测力计如图所示,则用它进行实验前应进行的操作是_____.
接下来他的实验步骤如下:
(1)在水平放置的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上,另一端栓两根细线,通过细线同时用两个测力计互成角度地位橡皮条,使它与细线的结点到达某一位置O点,在白纸上记下O点和两测力计的读数F1和F2,以及两细线的方向.
(2)只用一个测力计通过细绳拉橡皮条,使它与细线的结点也到达O点,记下此时测力计的读数F′.
(3)根据记录用力的图示方法画出F1和F2,发现以F1、F2为邻边的平行四边形中,F1、F2所夹的对角线的长度与F′的大小相符,于是认为力的合成的遵循平行四边形法则.
在步骤(2)中将结点也拉到O点,是为了_____;
在实验步骤中有两个重要的错误或疏漏是_____,_____.
【答案】(1)弹簧测力计调零; (2)两次的作用效果相同; 记录F′的方向; 对角线的方向与F′的方向也要相符.
【解析】
正确理解和应用平行四边形定则,明确合力和分力的大小关系,理解“等效法”在该实验中的应用,即要求两次拉橡皮筋要到同一位置,实验中我们需要记录的是两个分力的大小和方向,以及实际合力的大小和方向,利用平行四边形画出合力的理论值再和实际的合力进行比较.
(1)根据图象可知,没有拉弹簧秤时,弹簧秤的示数不为零,所以用它进行实验前应进行的操作是弹簧测力计调零,
(2)为了保证两次的作用效果相同,所以我们要把结点也拉到O点,实验中我们需要根据两个分力的大小和方向做平行四边形,所以记下此时测力计的读数F′同时要记录F′的方向,力是矢量,除了F1、F2所夹的对角线的长度与F′的大小相符之外,对角线的方向与F′的方向也要相符.
【题目】某学生用如图甲所示的装置研究物体加速度与所受外力和物体质量的关系.
(1)图乙是实验中得到的某一纸带,实验中打点计时器交流电的频率为50Hz,纸带前面的几个点较模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点.则小车的加速度a=_____m/s2,其中B点的对应速度vB=_____m/s,F点对应的速度vF=_____m/s.
(2)保持小车的质量不变,测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示:
F/N | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
a/ms﹣2 | 0.10 | 0.21 | 0.29 | 0.40 |
(a)根据表中的数据在图丙中作出a﹣F图线_______;
(b)图线不通过原点,试分析在操作过程中可能遗漏的步骤是_____.