题目内容
(1)某同学在实验过程中的部分实验步骤如下,请你仔细读题并完成有关空缺部分内容:
A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线.
B.在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图甲所示,记录:
结点O到达的位置
结点O到达的位置
、细线上拉力的方向
细线上拉力的方向
.C.将步骤B中的钩码取下,然后分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度,如图乙所示,小心调整B、C的位置,使使结点O到达相同的位置
使结点O到达相同的位置
,记录两根细线上力的方向
两根细线上力的方向
.(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证,那么图乙中
| cosα |
| cosβ |
| 3 |
| 4 |
| 3 |
| 4 |
分析:(1)“验证力的平行四边形定则”的实验原理是:记录两个分力以及合力的大小和方向后,选用相同的标度将这三个力画出来,画出来的合力是实际值,然后根据平行四边形画出合力的理论值,通过比较实际值和理论值的关系来进行验证,明确了实验原理即可知知道实验中需要记录的物理量和具体的操作.
(2)根据平衡条件列方程可正确解答.
(2)根据平衡条件列方程可正确解答.
解答:解:(1)根据实验原理可知,图甲中需要记录合力的大小和方向后,画出来的合力是实际值,该实验中根据钩码个数来表示拉力大小,因此需要记录的是:细线结点的位置O,细线的方向;
该实验采用“等效代替”法,因此在用两个绳套拉橡皮筋时,要将橡皮筋与细线结点拉到与步骤B中结点O到达相同的位置,同时记录钩码个数和对应的细线方向.
(2)根据O点处于平衡状态,正交分解有:
竖直方向:4mgsinα+3mgsinβ=5mg ①
水平方向:4mgcosα=3mgcosβ ②
联立①②解得:
=
.
故答案为:(1)B.结点O到达的位置、细线上拉力的方向;C.使结点O到达相同的位置、两根细线上力的方向;(2)3:4.
该实验采用“等效代替”法,因此在用两个绳套拉橡皮筋时,要将橡皮筋与细线结点拉到与步骤B中结点O到达相同的位置,同时记录钩码个数和对应的细线方向.
(2)根据O点处于平衡状态,正交分解有:
竖直方向:4mgsinα+3mgsinβ=5mg ①
水平方向:4mgcosα=3mgcosβ ②
联立①②解得:
| cosα |
| cosβ |
| 3 |
| 4 |
故答案为:(1)B.结点O到达的位置、细线上拉力的方向;C.使结点O到达相同的位置、两根细线上力的方向;(2)3:4.
点评:要围绕“验证力的平行四边形定则”的实验原理对实验步骤和实验中需要注意的问题进行理解,正确理解“等效代替”的含义.
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