(1)某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。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,
题型:不详难度:来源:
(1)某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。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 和
(a)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为________N. (b)下列必要的实验要求是 ________(填写选项前的字母).A.应测量重物M所受的重力 | B.弹簧测力计应在使用前校零 | C.拉线方向应与木板平面平行 | D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置 | (2)采用图甲所示的装置探究加速度与力和质量的关系, 通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合外力,通过加减钩码来改变小车总质量M. ①实验中需要平衡摩擦力,应当取下 (选填“小车上的钩码”、“小托盘和砝码”或“纸带”),将木板右端适当垫高,直至小车在长木板上运动时,纸带上打出来的点间距相等. ②图乙为实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.所用交流电的频率为50Hz,从纸带上测出x1=3.20cm,x2=4.74cm,x3=6.30cm,x4=7.85cm,x5=9.41cm,x6=10.96cm.小车运动的加速度大小为 m/s2(结果保留三位有效数字).
③此实验中有三个变化的物理量,在实验中我们采用的方法是 ,在研究加速度与力的关系时我们得到了如图丙所示的图像,图像不过原点原因是 。
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答案
(1)O点的位置和三条细线的方向(a) 3.6 (b)ABC (2) ①小托盘和砝码 ②1.54~1.56 ③控制变量法 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(2分) |
解析
试题分析:(a)弹簧测力计读数,每1N被分成5格,则1格就等于0.2N.图指针落在3N到4N的第3格处,所以3.6N.故答案为:3.6. (b)A、实验通过作出三个力的图示,来验证“力的平行四边形定则”,因此重物的重力必须要知道.故A项也需要;弹簧测力计是测出力的大小,所以要准确必须在测之前校零.故B项也需要;拉线方向必须与木板平面平行,这样才确保力的大小准确性.故C项也需要;当结点O位置确定时,弹簧测力计A的示数也确定,由于重物的重力已确定,两力大小与方向均一定,因此弹簧测力计B的大小与方向也一定,所以不需要改变拉力多次实验.故D项不需要. (2)①平衡摩擦力时,取下小托盘和砝码,将木板右端适当垫高,直至小车在长木板上匀速运动时。 ②小车运动的加速度计算表达式为:
③本实验应用到控制变量法;由图象可知:图线不通过坐标原点,F不为零时,加速度仍为零,知没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足. 故答案为:没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足. |
举一反三
(18分)(1)①在“验证力的平行四边形定则”实验中需要将橡皮条的一端固定在水平木板上另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图甲所示)实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条,以下几项中必须注意的是
A.两根细绳必须等长 B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 ②某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时,将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂,然后在其下部施加外力F,测出弹簧的总长度X,改变外力F的大小,测出几组数据,作出外力F与弹簧总长度X的关系图线如图乙所示.(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该该弹簧的劲度系数为___N/m (2)在做验证牛顿第二定律的实验时,回答下列问题:(如有计算,结果保留二位有效数字)
①打点计时器应接____(填交流或直流)电源。 ②试验中,(如甲图)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一滑轮的高度,使细线与长木板平行,接下来将长木板的一端垫起适当的高度,让小车一头连着纸带一头连着沙桶,给打点计时器通电,轻推一下小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。请指出此步骤的错漏_____; ③如图乙所示为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度大小___m/S2。
④在验证当小车的质量一定其加速度与合外力F的关系时,根据实验数据作出了如图丙所示的a F图象,则小车和砧码的总质量M为_________,其图像不过原点的原因是______。 |
在“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___ 。 (2)在实验中,其中的三个步骤: ①在水平放置的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线,通过细线同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点到达某一位置O点,在白纸上记下O点和两测力计的读数F1和F2. ②在纸上根据F1和F2的大小,应用平行四边形定则作图求合力F. ③只用一只测力计通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与两测力计拉时相同,记下此时测力计的读数F′和细绳的方向. 以上三个步骤均有错误或疏漏,请指出: ①中是______________________; ②中是______________________; ③中是______________________. |
(8分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中: (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: __________ 、 。 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________________,记录________________。 (2)如果“力的平行四边形定则”得到验证,那么图乙中=________。
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在“研究匀变速直线运动规律”的实验中,小车拖动纸带运动,打点计时器在纸带上打出一系列点,选定五个计数点,每相邻两个计数点间的时间间隔为0.1 s,用刻度尺测量出的数据如图所示。则小车在C点的速度v=________m/s,小车运动的加速度a=________ m/s2。(结果保留三位有效数字)
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(1)在“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验中,以下说法正确的是( ) A.弹簧被拉伸时,偶尔可以超出它的弹性限度 B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态 C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等 (2)在做“验证力的平行四边形定则”的实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,则下列说法中正确的是( ) A.同一次实验中,O点位置不允许变动 B.实验中,只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置 C.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两只弹簧测力计之间的夹角必须取90° D.实验中,要始终将其中一只弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一只弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点 (3)如图所示是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果,若用F表示两个分力F1、F2的合力,用F′表示F1和F2的等效力,则可以判断________(选填“甲”或“乙”)同学的实验结果是符合事实的.
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