题目内容

15．某同学在做“探究求合力的方法”的实验时，手中只有一个可用的弹簧秤、橡皮筋、木板、白纸、图钉，为了完成此实验．

（1）在图甲所示的器材中还需要选取细绳套和三角板．
（2）该同学选取了合适的器材后，确定了如下主要的操作．
①在木板上将橡皮筋和白纸固定后，如图乙，右边用弹簧秤钩住细绳套，左边用手抓住细绳套互成一定的角度拉橡皮筋，在其他同学的配合下，需记录橡皮筋与细绳套结点O的位置、D；（只有一个选项符合题意）
A．弹簧秤的读数            B．弹簧秤的读数和弹簧秤拉力的方向
C．手拉细绳套拉力的方向     D．弹簧秤的读数和两边拉力的方向
②将弹簧秤换到另一侧，两边均沿原方向将结点O拉到相同位置，记录下此时弹簧秤的读数；（请补充完成）
③只用一根弹簧秤将橡皮筋与细绳套结点拉到O位置，记录弹簧秤读数和拉力方向：…

分析 （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，结合原理判断需要的器材．
（2）根据该实验的实验原理以及实验目的可以明确该实验需要记录的数据以及进行的实验步骤．

解答 解：（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）、弹簧测力计（测力的大小）、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）．要完成该实验，在图甲所示的器材中还需要选取细绳套、三角板．
（2）①该实验的实验目的是验证力的平行四边形定则，要根据两个弹簧拉橡皮筋时两个拉力的大小和方向做出平行四边形求出其合力大小，然后与一个弹簧拉橡皮筋时的拉力大小进行比较，最后得出结论，故需要记录橡皮筋与细绳套结点O点位置、弹簧秤的读数和两边拉力的方向，故D正确，ABC错误．
②将弹簧秤换到另一侧，两边均沿原方向将结点O拉到相同位置，记录下此时弹簧秤的读数．
故答案为：（1）细绳套，三角板；（2）①D；②将弹簧秤换到另一侧，两边均沿原方向将结点O拉到相同位置，记录下此时弹簧秤的读数．

点评 “探究求合力的方法”实验中，我们要知道分力和合力的效果是等同的，这要求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用，加强对基础实验理解．

练习册系列答案
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5．如图所示，内壁光滑的半球形碗固定不动，其轴线垂直于水平面，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，则（　　）
A．球A的向心加速度大于球B的向心加速度
B．球A对碗壁的压力等于球B对碗壁的压力
C．球A的角速度小于球B的角速度
D．球A的线速度等于球B的线速度
6．做匀速圆周运动的两物体甲和乙，它们的向心加速度分别为a1和a2，且a1＞a2，下列判断正确的是（　　）
A．甲的线速度小于乙的线速度
B．甲的角速度比乙的角速度大
C．甲的轨道半径比乙的轨道半径小
D．甲的速度方向比乙的速度方向变化快
3．下列应用中与涡流有关的是（　　）
A．金属探测器
B．闭合线圈在匀强磁场中转动，切割磁感线产生电流
C．真空高频冶炼炉
D．电磁灶
10．在如图所示的汽缸中封闭着一定质量的常温理想气体，一重物用细绳经滑轮与缸中光滑的活塞相连接，重物和活塞均处于平衡状态．如果将缸内气体的摄氏温度降低一半，则缸内气体的体积（　　）
A．仍不变B．为原来的一半C．小于原来的一半D．大于原来的一半
20．如图所示，三个形状不规则的石块a、b、c在水平桌面上成功地叠放在一起．下列说法正确的是（　　）
A．石块b对a的支持力一定竖直向上
B．石块b对a的支持力一定等于a受到的重力
C．石块c受到水平桌面向左的摩擦力
D．石块c对b的作用力一定竖直向上
7．利用如图1装置可以做力学中的许多实验：

①以下说法正确的是AC
A．利用此装置“研究匀变速直线运动”时，无须消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B．利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”，只须画出的a-M关系图象，就可确定加速度与质量
C．利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响
D．用此装置探究“验证机械能守恒定律”时，必须使钩码的质量远小于小车及砝码的总质量，否则会产生较大的系统误．
②在利用此装置探究“加速度与质量关系”时若以小车上放置的砝码的总质量m为横坐标，以加速度的倒数$\frac{1}{a}$为纵坐标，在坐标纸上做出m-$\frac{1}{a}$的关系图线，图2为按照正确的实验步骤所得实验的示意图，所有物理量均采用国际单位，设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为$\frac{1}{k}$，小车的质量为$\frac{b}{k}$．
5．某同学利用如图装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图1所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．回答下列问题：
（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g．为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的ABC　（填正确答案序号）．
A．小球的质量m　　　　　　　　B．小球抛出点到落地点的水平距离s
C．桌面到地面的高度h　　　　　D．弹簧的压缩量△x       E．弹簧原长l0
（2）图2中的直线是实验测量得到的s-△x图线．从理论上可推出，
如果h不变．m增加，s-△x图线的斜率会减小（填“增大”、“减小”或“不变”）；
如果m不变，h增加，s-△x图线的斜率会增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．
6．在水平面上，一物体在水平力F作用下运动，其水平力F随时间t变化的图象及物体运动的v-t图象如图甲、乙所示．由两个图象可知（　　）
A．0～10s内水平力F做的功为40JB．物体的质量为1kg
C．摩擦力为3ND．0～10s内克服摩擦力做的功为32J

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