题目内容

2.“验证力的平行四边形定则”的实验操作如图1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1乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
(1)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)下列有关实验操作中说法正确的是AB.
A.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应贴近木板且与木板平行
B.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
C.拉力F1和F2的夹角越大越好
D.先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一个弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点.

分析 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)F是通过作图的方法得到合力的理论值,而F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条,使橡皮条伸长到O点,使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同,测量出的合力.故方向一定沿AO方向的是F′,由于误差的存在F和F′方向并不在重合;
(2)合力与分力是等效替代的关系,所以本实验采用的等效替代法.
故选:B.
(3)A、弹簧测力计、细绳、橡皮条都应贴近木板且与木板平行.故A正确.
B、拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,可以减小测量的误差.故B正确.
C、拉力F1和F2的夹角不是越大越好,适当大一些即行.故C错误.
D、实验中,弹簧的读数大小适当,便于做平行四边形即可,并非要求一定达到最大量程.故D错误.
故选:AB.
故答案为:(1)F′
(2)B
(3)AB

点评 主要考查验证力的平行四边形定则的误差分析及数据的处理,应通过实验原理及数据的处理方法去思考减少实验误差的方法;熟练应用平行四边形定则解决有关问题.

练习册系列答案
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12.用如图1所示装置做“探究物体的加速度跟物体质量及所受外力的关系”的实验.实验时小车的质量为M,用钩码所受的重力作为小车受到的合力F,用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度.
(1)实验时先不挂钩码,反复调整垫木的位置,直到小车做匀速直线运动,这样做的目的是平衡小车受到的摩擦阻力.
(2)图2为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出,测出各计数点到A点之间的距离,如图所示.已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端,则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=1.0m/s2.(结果保留两位有效数字)

(3)保持小车质量不变,改变所挂钩码的质量,根据测得的多组数据画出a-F关系图线,如图3所示.此图线的AB段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是C.(选填下列选项的序号)

A.小车与平面轨道之间存在摩擦       B.平面轨道倾斜角度过大
C.所挂钩码的总质量过大             D.所用小车的质量过大
(4)保持所挂钩码的质量不变,改变小车质量M,根据测得的多组数据画出a-$\frac{1}{M}$的关系图象,如图4所示,从图象中可以看出,所挂钩码的重力:F=0.8N.

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