Question

（1）①在“验证力的平行四边形定则”实验中需要将橡皮条的一端固定在水平木板上另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图1所示）实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条，以下几项中必须注意的是

C

A．两根细绳必须等长
B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
②某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度X，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度X的关系图线如图2所示．（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的）由图可知该该弹簧的劲度系数为

20

N/m
（2）在做验证牛顿第二定律的实验时，回答下列问题：
（如有计算，结果保留二位有效数字）
①打点计时器应接

交流

（填交流或直流）电源．
②试验中，（如甲图）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来将长木板的一端垫起适当的高度，让小车一头连着纸带一头连着沙桶，给打点计时器通电，轻推一下小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动．请指出此步骤的错漏

应该撤去沙桶

；
③如图乙所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车的加速度大小

0.50

m/S²．
④在验证当小车的质量一定其加速度与合外力F的关系时，根据实验数据作出了如图丙所示的a-F图象，则小车和砧码的总质量M为

1.0kg

，其图象不过原点的原因是

平衡摩擦力时斜面的倾角太小或者平衡摩擦力不够；

．

Answer 1

分析：1、在实验中使用一根弹簧秤拉细线与两根弹簧秤拉细线的作用效果要相同（即橡皮条拉到同一位置），而细线的作用是画出力的方向，弹簧秤能测出力的大小．因此细线的长度没有限制，弹簧秤的示数也没有要求，两细线的夹角不要太小也不要太大，但拉弹簧秤时必须保证与木板平面平行．
由胡克定律可求出弹簧的劲度系数．
2、将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，当小车带动纸带匀速下滑时说明平衡摩擦力；
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小．

解答：解：（1）①A、细线的作用是能显示出力的方向，所以不必须等长．故A错误；
B、两细线拉橡皮条时，只要确保拉到同一点即可，不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上．故B错误；
C、在拉弹簧秤时必须要求弹簧秤与木板平面平行，否则会影响力的大小．故C正确；
故选：C．
②由胡克定律F=kx得：
k=

△F

△X

=

4-0

0.3-0.1

=20N/m
（2）①打点计时器应接交流电源．
②平衡摩擦力的本质就是使小车的重力沿斜面方向的分力与小车所受的阻力相平衡，其目的是使小车所受的合力等于细绳对小车的拉力．
正确操作是将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，当小车带动纸带匀速下滑时说明平衡摩擦力．
所以平衡摩擦力时应该撤去沙桶．
③由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=

0.0339-0.0289

(0.1)2

=0.50 m/s²．
④由牛顿第二定律：F=Ma得：当小车质量M一定时，a与F应成正比，
即a=

F

M

，所以图象应该是一条倾斜的直线，且斜率k=

1

M

，即为：小车和砝码总质量的倒数．
所以则小车和砝码的总质量M=

0.6-0.1

0.5

=1.0kg
由图象可知：图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知平衡摩擦力时斜面的倾角太小或者平衡摩擦力不够．
故答案为：（1）①C     ②20
（2）①交流．②应该撤去沙桶 ③0.50 
④1.0kg，平衡摩擦力时斜面的倾角太小或者平衡摩擦力不够．

点评：1、只有通过具体实践，才能真正的理解具体实验操作细节的意义，因此平时同学们应该加强实验实践，而不是空洞的记忆实验．会从图象中正确的找出弹簧的原长及在各外力作用下弹簧的长，并会求出弹簧的形变量，在应用胡克定律时，要首先转化单位，要知道图线与坐标轴的交点的横坐标是弹簧的原长．知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数．
2、本实验只有在满足平衡摩擦力和小车质量远大于钩码质量的双重条件下，才能用钩码重力代替小车所受的合力，
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．