题目内容

【题目】关于验证平行四边形定则的实验,某实验小组得出如图甲所示的图(AO共线),其中A为固定橡皮条的固定点,O为橡皮条与细绳的结合点。请回答下列问题:

1)实验中需要的器材有:方木板、白纸、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、图钉若干、刻度尺等,还必须要有的器材是_________

2)在该实验中,合力与分力的概念是一种_________的科学思想方法 (选填理想实验等效替代)。

3)如图所示,某同学完成该实验后得到图甲中的F Fˊ”两个力中, 由一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力是__(填F Fˊ”)。

4下列操作有利于减小实验误差的是_______(填字母代号)。

A.拴在橡皮条上的两条细绳必须等长

B.实验前将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉,选择两个读数相同的测力计

C.把橡皮条的另一端拉到O点时,两弹簧测力计间的夹角必须取90°

D用两弹簧测力计拉橡皮条时,两弹簧测力计的示数必须相同

5若两位同学在家中想验证力的平行四边形定则,他们手中有一些弹性橡皮条(弹力满足胡克定律,劲度系数为 k)。如图乙所示,他们将三根橡皮条的一端系在一起,另一端分别系上细线,仍保证橡皮条原长相同,测得原长L0=5.40cm。接下来把贴有白纸的木板放在水平桌面上,两人合作平行于纸面分别通过细线拉三根橡皮条至某一长度(在弹性限度内),保持状态不变;如图丙所示,记录此时结点位置和三个橡皮条另一端的位置,量出三个端点到结点O的距离分别为L1=9.20cmL2=8.40cmL3=7.80cm。请根据他们的实验过程和记录的数据作出验证力的平行四边形定则的图示_____________,并简要说明是如何验证的_______

【答案】 弹簧测力计(弹簧秤) 等效替代 B 如图所示:

将任意一个力反向延长至等大,由平衡条件可知这就是另外两力的合力;比较它与用平行四边形定则做出的另外两个力的合力的大小和方向,若近似相同即可验证平行四边行定则

【解析】1)做探究共点力合成的规律实验:我们是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同,测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向,用力的图示画出这三个力,用平行四边形做出两个力的合力的理论值,和那一个力进行比较所以我们需要的实验器材有:方木板(固定白纸),白纸(记录方向画图)、刻度尺(选标度)、绳套(弹簧秤拉橡皮条)、图钉(固定白纸)、三角板(画平行四边形),橡皮条(让力产生相同的作用效果的),还需要弹簧测力计(测力的大小)

2)在该实验中,合力与分力的概念是一种等效替代的科学思想方法

3F是通过作图的方法得到合力的理论值,而是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条,使橡皮条伸长到O点,使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同,测量出的合力故由一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力是,由于误差的存在F方向并不在重合

4A、具体实验中,两细绳长度不需要相同,故A错误;

B、弹簧测力计使用前应用校零,即将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉,选择两个读数相同的测力计,故B正确;

C、本实验只要使两次效果相同就行,两个弹簧称拉力的大小和方向没有限制CD错误;

5根据题意得出三个橡皮条的形变量分别为 ,则橡皮条的弹力与形变量成正比,如图所示,按比例作出平衡时三个橡皮条拉力的图示,将任意一个力反向延长至等大,由平衡条件可知,这就是另外两个力的合力,比较它与用平行四边形定则作出的另外两个力的合力的大小和方向,若近似相同即可验证平行四边形定则

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【题目】如图所示,为探究加速度与合力、质量的关系的实验装置,请完成以下问题:

1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是______

A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

B.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动

C.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

D.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动

2)平衡摩擦力后,若小车的总质量为M,钩码总质量为m(m远小于M),重力加速度为g,可认为小车释放后受到的合外力大小为_________

3)该实验中,保证小车所受合力不变,探究加速度与小车质量的关系,采用图像法处理数据。为了比较容易地看出加速度a与质量M的关系,应作_________

Aa-M图象 B 图象 C 图象 D 图象

4)保证小车质量不变,探究加速度与所受力的关系时,某同学根据实验得到数据,画出Fa图像如图所示,那么该同学实验中出现的问题最可能的是_________

A.平衡摩擦力过度 B.平衡摩擦力不足

5)某同学在实验中得到的纸带如图所示,已知实验所用电源的频率为50Hz.据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2(结果保留两位有效数字).

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