摘要:受力分析的几个步骤. ①灵活选择研究对象:也就是说根据解题的目的.从体系中隔离出所要研究的某一个物体.或从物体中隔离出某一部分作为单独的研究对象.对它进行受力分析. 所选择的研究对象要与周围环境联系密切并且已知量尽量多,对于较复杂问题.由于物体系各部分相互制约.有时要同时隔离几个研究对象才能解决问题.究竟怎样选择研究对象要依题意灵活处理. ②对研究对象周围环境进行分析:除了重力外查看哪些物体与研究对象直接接触.对它有力的作用.凡是直接接触的环境都不能漏掉分析.而不直接接触的环境千万不要考虑进来.然后按照重力.弹力.摩擦力的顺序进行力的分析.根据各种力的产生条件和所满足的物理规律.确定它们的存在或大小.方向.作用点. ③审查研究对象的运动状态:是平衡态还是加速状态等等.根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向作出判断. ④根据上述分析.画出研究对象的受力分析图,把各力的方向.作用点(线)准确地表示出来.
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Ⅰ.像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,其结构如图甲如示a、b分别是光电门的激光发射和接收装置.当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图乙所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两上光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2.
(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d(已知L>>d),光电门1,2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1、t2.则窄片K通过光电门1的速度表达式v1=
.
(2)用米尺测量两光电门间距为L,则小车的加速度表达式a=
.
(3)该实验中,为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力,就必须平衡小车受到的摩擦力,正确的做法是
(4)实验中,有位同学通过测量,把砂和砂桶的重力当作小车的合外力F,作出a-F图线,如图丙中的实线所示.试分析:图线不通过坐标原点O的原因是

Ⅱ.(1)电磁打点计时器是一种计时的仪器,使用时要注意调节好振针的高度,如果振针的位置过低,打出的纸带的点迹是
a、按装置安装好器材并连好电路
b、接通电源,释放纸带,让重锤由静止开始自由下落
c、关闭电源,取出纸带.更换纸带,重复步骤b,打出几条纸带
d、选择一条符合实验要求的纸带,数据如图2(相邻计数点的时间为T),
(2)进行数据处理

①若是探究重力做功和物体动能的变化的关系.需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度,试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB=
.
②若是测量重力加速度g.为减少实验的偶然误差,采用逐差法处理数据,则加速度大小可以表示为g=
.
③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距,说明实验过程存在较大的阻力,若要测出阻力的大小,则还需测量的物理量是
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(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d(已知L>>d),光电门1,2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1、t2.则窄片K通过光电门1的速度表达式v1=
| d |
| t1 |
| d |
| t1 |
(2)用米尺测量两光电门间距为L,则小车的加速度表达式a=
(
| ||||
2L
|
(
| ||||
2L
|
(3)该实验中,为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力,就必须平衡小车受到的摩擦力,正确的做法是
不挂砂和砂桶,调节长木板的倾角,轻推小车让其下滑,直至两个光电门的读数相等为止
不挂砂和砂桶,调节长木板的倾角,轻推小车让其下滑,直至两个光电门的读数相等为止
_.(4)实验中,有位同学通过测量,把砂和砂桶的重力当作小车的合外力F,作出a-F图线,如图丙中的实线所示.试分析:图线不通过坐标原点O的原因是
平衡摩擦力时木板倾角太大
平衡摩擦力时木板倾角太大
;曲线上部弯曲的原因没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量
没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量
.Ⅱ.(1)电磁打点计时器是一种计时的仪器,使用时要注意调节好振针的高度,如果振针的位置过低,打出的纸带的点迹是
短线
短线
,还会对纸带产生较大阻力
较大阻力
,对实验结果有较大的影响.利用打点计时器和如图1的其它器材可以开展多项实验探究,其主要步骤如下:a、按装置安装好器材并连好电路
b、接通电源,释放纸带,让重锤由静止开始自由下落
c、关闭电源,取出纸带.更换纸带,重复步骤b,打出几条纸带
d、选择一条符合实验要求的纸带,数据如图2(相邻计数点的时间为T),
(2)进行数据处理
①若是探究重力做功和物体动能的变化的关系.需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度,试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB=
| s2+s3 |
| 2T |
| s2+s3 |
| 2T |
②若是测量重力加速度g.为减少实验的偶然误差,采用逐差法处理数据,则加速度大小可以表示为g=
| (S3+S4)-(S1+S2 ) |
| 4T2 |
| (S3+S4)-(S1+S2 ) |
| 4T2 |
③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距,说明实验过程存在较大的阻力,若要测出阻力的大小,则还需测量的物理量是
重锤的质量m
重锤的质量m
.试用这些物理量和纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=m〔g′-
〕
| (S3+S4)-(S1+S2 ) |
| 4T2 |
m〔g′-
〕
.| (S3+S4)-(S1+S2 ) |
| 4T2 |
器材:三根完全相同的轻质弹簧(每根弹簧的两端均接有适当长度的细绳套),几个小重物,一把刻度尺,一块三角板,一枝铅笔,一张白纸,几枚钉子.
(1)按下列步骤进行实验,请在横线上将步骤补充完整:
①用两枚钉子将白纸(白纸的上边沿被折叠几次)钉在竖直墙壁上,将两根弹簧一端的细绳套分别挂在两枚钉子上,另一端的细绳套与第三根弹 簧一端的细绳套连接.待装置静止后,用刻度尺测出第三根弹簧两端之间的长度,记为L0;
②在第三根弹簧的另一个细绳套下面挂一个重物,待装置静止后,用铅笔在白纸上记下结点的位置O和三根弹簧的方向.用刻度尺测出第一、二、三根弹簧的长度L1、L2、L3,则三根弹簧对结点O的拉力之比为
(L1-L0):(L2-L0):(L3-L0)
(L1-L0):(L2-L0):(L3-L0)
;③取下器材,将白纸平放在桌面上.用铅笔和刻度尺从O点沿着三根弹簧的方向画直线,按照一定的标度作出三根弹簧对结点O的拉力F1、F2、F3的图示.用平行四边形定则求出F1、F2的合力F.
④测量发现F与F3在同一直线上,大小接近相等,则实验结论为:
在实验误差范围内,结点O受三个力的作用处于静止状态,合力为零
在实验误差范围内,结点O受三个力的作用处于静止状态,合力为零
;(2)若钉子位置固定,利用上述器材,改变条件再次验证,可采用的办法是
换不同重量的小重物
换不同重量的小重物
;(3)分析本实验的误差来源,写出其中两点:
未考虑弹簧自身的重量
未考虑弹簧自身的重量
;记录O、L0、L1、L2、L3及弹簧的方向时产生误差(或白纸未被完全固定等)
记录O、L0、L1、L2、L3及弹簧的方向时产生误差(或白纸未被完全固定等)
.(2013?娄底一模)现要用如图甲所示的装置探究“物体的加速度与受力的关系”.小车所受拉力及其速度的大小可分别由拉力传感器和速度传感器记录下来.速度传感器安装在距离L=48.0cm的长木板的A、B两点.

①实验主要步骤如下:
A.将拉力传感器固定在小车上;
B.平衡摩擦力,让小车在没有拉力作用时能做匀速直线运动;
C.把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
D.接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率
vA、vB;
E.改变所挂钩码的数量,重复D的操作.
②下表中记录了实验测得的几组数据,vB2-vA2是两个速度传感器记录的速率的平方差,则加速度的表达式a=
.
表中的第3次实验数据应该为a=
③如图乙所示的坐标纸上已经绘出了理论上的a-F图象.请根据表中数据,在坐标纸上作出由实验测得的a-F图线.
④对比实验结果与理论计算得到的两个关系图线,分析造成上述偏差的主要原因是
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①实验主要步骤如下:
A.将拉力传感器固定在小车上;
B.平衡摩擦力,让小车在没有拉力作用时能做匀速直线运动;
C.把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
D.接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率
vA、vB;
E.改变所挂钩码的数量,重复D的操作.
②下表中记录了实验测得的几组数据,vB2-vA2是两个速度传感器记录的速率的平方差,则加速度的表达式a=
| ||||
| 2L |
| ||||
| 2L |
表中的第3次实验数据应该为a=
2.44
2.44
m/s2(结果保留三位有效数字).③如图乙所示的坐标纸上已经绘出了理论上的a-F图象.请根据表中数据,在坐标纸上作出由实验测得的a-F图线.
| 次数 | F(N) | vB2-vA2(m2/s2) | a(m/s2) |
| 1 | 0.60 | 0.77 | 0.80 |
| 2 | 1.04 | 1.61 | 1.68 |
| 3 | 1.42 | 2.34 | |
| 4 | 2.62 | 4.65 | 4.84 |
| 5 | 3.00 | 5.49 | 5.72 |
没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大.
没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大.
.(写出一个原因即可)(9分)现要用如图所示的装置探究“加速度与物体受力的关系”。小车所受拉力和及其速度可分别由拉力传感器和速度传感器记录下来。速度传感器安装在距离L= 48.0cm的长木板的A、B两点。
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(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②平衡摩擦力,让小车在没有拉力作用时能做 ___________ 运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB;
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作。
(2)下表中记录了实验测得的几组数据,
是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a = ____ 。表中的第3次实验数据应该为a=
____ m/s2(结果保留三位有效数字)。
|
次数 |
F(N) |
|
a(m/s2) |
|
1 |
0.60 |
0.77 |
0.80 |
|
2 |
1.04 |
1.61 |
1.68 |
|
3 |
1.42 |
2.34 |
|
|
4 |
2.62 |
4.65 |
4.84 |
|
5 |
3.00 |
5.49 |
5.72 |
(3)如图所示的坐标纸上已经绘出了理论上的a-F图象。请根据表中数据,在坐标纸上作出由实验测得的a-F图线。
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(4)对比实验结果与理论计算得到的两个关系图线,分析造成上述偏差的主要原因是 。
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