题目内容

1.某同学做“互成角度的两个力的合成”的实验,设置如图所示的实验装置,弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.
(1)在实验操作过程中,改变拉力,重复多次实验时,要求O点不一定(“一定”或“不一定”)静止在同一位置.
(2)在某次实验中,若该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请你提出两条解决办法:
①减小M的质量,②减小OA与竖直线之间的夹角.

分析 弹簧测力计A挂于固定点,下端用细线挂一重物.当弹簧测力计B一端用细线系于O点,当向左拉使结点静止于某位置.弹簧测力计A和B的示数分别为两细线的力的大小,同时画出细线的方向即为力的方向.虽悬挂重物的细线方向确定,但大小却不知,所以要测重物重力.当结点静止于某位置时,弹簧测力计B的大小与方向就已确定了.原因是挂重物的细线大小与方向一定,而弹簧测力计A大小与方向也一定,所以两力的合力必一定.当出现超出弹簧测力计A的量程时,通过改变其中一个力大小或另一个力方向来达到此目的.

解答 解:(1)在实验操作过程中,改变拉力,重复多次实验时,A的拉力变化,重物的重力已确定,则B的示数会变化,但B的方向不变,所以O点位置也会变化,不一定静止在同一位置,
(2)当弹簧测力计A超出其量程,则说明弹簧测力计B与重物这两根细线的力的合力已偏大.又由于挂重物的细线力的方向已确定,所以要么减小重物的重量,要么改变测力计A拉细线的方向,或改变弹簧测力计B拉力的大小,从而使测力计A不超出量程.
故答案为:(1)不一定;(2)①减小M的质量; ②减小OA与竖直线之间的夹角.

点评 通过作出力的图示来验证“力的平行四边形定则”,重点是如何准确作出力的图示.同时值得注意其中有一力大小与方向均已一定,从而减少实验的操作步骤

练习册系列答案
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10.如图所示是某研究性学习小组设计的“探究做功与速度的关系”的实验装置.他们将光电门固定在直轨道上的O点,将拉力传感器固定在质量为M的小车上,用不可伸长的细线通过一个定滑轮将小车与钩码相连,用拉力传感器记录小车所受拉力F的大小,通过光电门记录遮光条通过光电门的时间t,结合遮光条的宽度d计算出小车通过光电门时的速度,该小组提出如下两种操作方案:
(1)方案一:用同一钩码通过细线拉同一小车,每次小车从不同位置由静止释放,各位置A、B、C、D、E、F、G(图中只标出了G)与O点间的距离s分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7.用该实验方案不需要(填“需要”或“不需要”)测量钩码的重力;不需要(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力;利用图象法处理实验数据,若以s为横轴,以$\frac{1}{{t}^{2}}$(填“t”“t2”“$\frac{1}{t}$”或“$\frac{1}{{t}^{2}}$”)为纵轴作为的图象是一条过原点的直线,则可得出做功与速度的关系.
(2)方案二:用不同的钩码通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置(与O点之间距离为s0)由静止释放.用该实验方案不需要填“需要”或“不需要”)测量钩码的重力;需要(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力;只要已知量和测得量满足关系F=$\frac{{md}^{2}}{2{s}_{0}}•\frac{1}{{t}^{2}}$,即可得出做功与速度的关系.  
(3)为了减小两种方案的实验误差,下列做法正确的是BD.
A.增大遮光条的宽度使其宽度测量的相对误差尽量小
B.对同一遮光条,多测几次宽度以减小偶然误差
C.钩码质量应当远小于小车质量
D.调节定滑轮高度,使连接小车的细线与轨道严格平行.
11.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是F′.
(2)本实验采用的科学方法是B.
A.理想实验法            B.等效替代法
C.控制变量法            D.建立物理模型法
(3)实验时,主要的步骤是:
A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;
E.只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示;
F.比较F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.
上述步骤中:①有重要遗漏的步骤的序号是C和E;
②遗漏的内容分别是记下两条细绳的方向和使橡皮条伸长到O点.

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