题目内容
9.某实验小组做“探究求合力的方法”实验,实验室提供的器材有:三根相同的弹簧、一块木板、细绳套、刻度尺、白纸和钉子若干.试根据他们的实验步骤按照要求完成有关问题:(1)如图甲1、2 所示,他们先把弹簧静放在水平面上,然后记录弹簧两端的位置A、B,再用刻度尺测出A、B 间的距离为L0,读出L0=8.10 cm.
(2)接着他们利用三根弹簧做“探究求合力的方法”实验.将一根弹簧(记作Ⅰ)一端固定在钉子上,另一端套上细绳套,用另外两个弹簧(记作Ⅱ、Ⅲ)互成角度拉,如图乙所示,待稳定后,在白纸上分别记录三根弹簧两端的位置、细绳套结点O 及细绳套方向上的M、N、P,如图丙所示.
若测得三个弹簧伸长后的长度分别是LⅠ=16.20cm,LⅡ=18.15cm,LⅢ=16.69cm,则:
①因弹簧劲度系数未知,你应该用哪个物理量的大小代替弹力F 的大小画力的图示?答:L-L0;
②试在答题纸上图丙中作出弹簧Ⅱ、Ⅲ的弹力F2、F3的图示;你选用的标度是2mm来表示弹簧伸1cm时的弹力;
③根据平衡条件,弹簧Ⅱ与Ⅲ的合力应该与弹簧Ⅰ的弹力大小相等,方向相反.请在答题纸上图丙中用力的图示表示该合力F;
④分别连接F2、F3与F的末端,观察合成遵循的规律.
(3)改变弹簧Ⅱ、Ⅲ之间的夹角,重复操作,进一步探究合成遵循的规律.
分析 (1)根据刻度尺的读数方法进行读数,注意应估读;
(2)①根据胡克定律进行分析,明确如何不用弹力来描述平行四边形;
②根据作图要求选择合适的标度;
③根据作图方法及选择的标度作出对应的平行四边形
解答 解:(1)由刻度尺的读数方法可知,长度为8.10cm;
(2)①虽然弹力无法求出,但弹力大小与弹簧的形变量有关;故可以用L-L0来表示弹力的大小;
②标度可以任意选取,但要注意让线段大小合适,故本题中选用2mm来表示弹簧伸1cm时的弹力;
③根据选择的标度作出平行四边形如图所示;
故答案为:(1)8.10;(2)①L-L0;②2mm来表示弹簧伸1cm时的弹力;③如图所示
点评 在“验证力的平行四边形定则”实验中,我们要知道分力和合力的效果是等同的,同时在具体实验中要注意灵活变通,根据题意确定可以替代的方法.
练习册系列答案
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