题目内容

【题目】两位同学在探究“两个互成角度的力的合成”的实验中,利用图钉、木板、橡皮条、细绳套、弹簧测力计、白纸、刻度尺等器材进行有关实验。

1)其主要实验步骤如下:

①将图钉、白纸固定在木板上,把系好细绳套的橡皮筋挂在图钉上

②用两个弹簧测力计互成角度的拉伸橡皮筋,记录此时两个测力计的读数F1F2及其方向

③用一个弹簧测力计拉伸橡皮筋,并记录此测力计的读数F及其方向

④在白纸上作出三个力的图示,并探究它们的关系

以上步骤中,存在问题的步骤是_________。(填写步骤前的序号)

2)如图甲、乙所示是这两名同学探究得到的结果,则可判定其中______(填“甲”或“乙”)实验结果是尊重实验事实的。

3)两弹簧测力计拉力的图示已在图丙中作出,方格每边的长度表示1.0N,按照作图法可得合力的大小为_________N。(结果保留两位有效数字)

【答案】②③ 7.06.9~7.2

【解析】

1[1] ①将图钉、白纸固定在木板上,应该是:用图钉把橡皮条的一端固定在木板上,而不是把系好细绳套的橡皮筋挂在图钉上,故步骤①有问题;

用两个弹簧测力计互成角度的拉伸橡皮筋,记录此时两个测力计的读数F1F2及其方向,还要记录结点O点的位置,故步骤②有问题;

用一个弹簧测力计拉伸橡皮筋,把橡皮条与细绳的结点拉到位置O,并记录此测力计的读数F及其方向,故步骤③有问题;

在白纸上作出三个力的图示,并探究它们的关系,故步骤④没有问题。

故存在问题的步骤是①②③

2[2] 实验测的弹力方向沿绳子方向,由于误差的存在,作图法得到的合力与实验值有一定的差别,故甲更符合实验事实.

3[3] 已知分力求合力,根据平行四边形定则作图,如图:

故合力为7.0N

练习册系列答案
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【题目】在物理学中,研究微观物理问题可以借鉴宏观的物理模型,可使问题变得更加形象生动。弹簧的弹力和弹性势能变化与分子间的作用力以及分子势能变化情况有相似之处,因此在学习分子力和分子势能的过程中,我们可以将两者类比,以便于理解。

(1)质量相等的两个小球用劲度系数为k,原长为l0的轻弹簧相连,并置于光滑水平面上。现给其中一个小球沿着弹簧轴线方向的初速度,整个系统将运动起来,已知在此后的运动过程中弹簧的弹性势能大小Ep与弹簧的长度l的关系如图甲所示。

①请说明曲线斜率的含义;

②已知弹簧最小长度为l1,求弹簧的最大长度l2为多大?

(2)研究分子势能是研究物体内能的重要内容。已知某物体中两个分子之间的势能Ep与两者之间距离r的关系曲线如图乙所示。

①由图中可知,两分子间距离为r0时,分子势能最小,请说出r=r0时两分子间相互作用力的大小,并定性说明曲线斜率绝对值的大小及正负的物理意义;

②假设两个质量相同的分子只在分子力作用下绕两者连线的中点做匀速圆周运动,当两者相距为r1时,分子的加速度最大,此时两者之间的分子势能为Ep1,系统的动能与分子势能之和为E。请在如图乙所示的Epr曲线图像中的r轴上标出r1坐标的大致位置,并求出此时两分子之间的分子作用力大小。

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