题目内容
【题目】.某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y轴,最小刻度表示1 mm)的纸贴在水平桌面上,如图(a)所示.将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长.
(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的大小可由测力计读出.测力计的示数如图(b)所示,F的大小为4.0 N.
(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将P端拉至O点.此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2 N和F2=5.6 N.
(ⅰ)用5 mm长度的线段表示1 N的力,以O为作用点,在图(a)中画出力F1、F2的图示,然后按平行四边形定则画出它们的合力F合;(____)
(ⅱ)F合的大小为________N,F合与拉力F的夹角的正切值为________.
若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内,则该实验验证了力的平等四边行定则
【答案】在图(a)中画出力F1、F2的图示,然后按平行四边形定则画出它们的合力F合如下图所示:
4.0 0.06(或0.05)
【解析】
(2)(i)[1]由已知可得所对长度为21mm,所对长度为28mm,根据平行四边形法则画出合力大小,如图所示:
(ii)[2]根据几何关系可得合力大小为(也可直接由图像读出合力大小为4.0N);
[3]与拉力的夹角即为与纵轴的夹角,其正切值为:
若按照1.414计算,结果为0.06;若按照1.4计算,结果为0.05。
【题目】小明探究弹力和弹簧伸长量的关系实验时。
将弹簧悬挂在铁架台上,保持弹簧轴线竖直,将刻度尺竖直固定在弹簧一侧;
弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,记下弹簧长度,弹簧下端挂上砝码盘时,弹簧长度记为;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为至,数据如下表:
代表符号 | ||||||||
数值 |
如图是小明根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与______的差值填“或或”。
由图可知弹簧的劲度系数为______;结果保留两位有效数字,重力加速度取
由于弹簧自身有重量,小明在测量时没有考虑弹簧的自重,这样导致劲度系数的测量值与真实值相比______,填“偏大”、“偏小”、“相等”。