题目内容
4.在验证力的平行四边形定则的实验中,某同学采取了以下三个步骤做实验:在水平放置的木板上固定一张白纸,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细绳套;a.通过细绳套同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条,使它与细绳套的结点到达某一位置O点,在白纸上记下O点和两个测力计F1和F2的示数.
b.只用一个测力计通过细绳套拉橡皮条,使它的伸长量与两个测力计拉时相同,记下此时测力计的示数F′和细绳套的方向.
c.在白纸上根据F1和F2的大小,按选好的标度从O点沿两绳的方向作两分力F1、F2的图示,求出出F1、F2的代数和,得到它们的合力的F合.
①以上三个步骤均有错误或疏漏,请改正:
在a中是没有记下两条细绳的方向.
在b中是应把细绳的结点拉到同一位置“O”.
在c中是用力的平行四边形定则得到F合.
②在丙图中画出力的图示:
a.如图乙所示,用弹簧测力计测得F′=4.00N.(注意估读)
b.按同样的标度作出力F′的图示.
c.按力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F.
分析 明确该实验的实验原理,从而进一步明确实验步骤,测量数据等即可正确解答本题.
在实验中F和F′分别由平行四边形定则及实验得出,明确理论值和实验值的区别即可正确解答;本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则,因此采用“等效法”,注意该实验方法的应用.
解答 解:(1)该实验采用“等效法”进行,即一个弹簧秤和两个弹簧秤拉橡皮条与细绳套的结点时应该拉至同一位置O点,由于力是矢量,因此在记录数据时,不光要记录力的大小,还要记录其方向,这样才能做平行四边形,从而验证两个力的合力大小和方向是否与一个力的大小和方向相同.
所以在a中没有记下两条细绳的方向,在b中应把细绳的结点拉到同一位置“O”;,在c中应该用力的平行四边形定则得到F合.
(2)如图乙所示,用弹簧测力计测得F′=4.00N;
按力的图示方法作出力F′的图示如图所示,根据力的平行四边形定则,作出F1、F2的合力F′,如图所示.![]()
故答案为:
①没有记下两条细绳的方向;把细绳的结点同一位置“O”;用力的平行四边形定则得到F合,
②4.00N
点评 本题比较简单,直接考查了验证力的平行四边形定则时如何进行操作,对于基础实验一定熟练掌握才能为解决复杂实验打好基础.
练习册系列答案
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