某同学在学完力的合成与分解后,想在家里做实验验证力的平行四边形定则,他从学校的实验室里借来两只弹簧测力计,按如下步骤进行实验:
A.在墙上贴一张白纸用来记录弹簧弹力的大小和方向; |
B.在一只弹簧测力计的下端悬挂一装满水的水杯,记下静止时弹簧测力计的计数F; |
C.将一根大约30cm长的细线从杯带中穿过,再将细线两端拴在两只弹簧测力计的挂钩上,在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使两只弹簧测力计的计数相等,在白纸上记下细线的方向和弹簧测力计的读数,如图甲所示; |
D.在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计的弹力的图示,如图乙所示,根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′。 |
⑴在步骤C中弹簧测力计的读数为 N;
⑵在步骤D中,如图乙中虚线为两测力计拉力方向,根据力的图示要求,自订标度画图,由力的平行四边形定则得合力F ′= N;
⑶若 ,就可以验证力的平行四边形定则。
如图是“验证力的合成的平行四边形定则”实验示意图.将橡皮条的一端固定于A点,图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下,将橡皮条的结点拉长到O点;图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条,图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示.
(1)以下实验操作过程中正确的是
A.进行甲实验时,两个拉力的大小可以不相等
B.进行甲实验时,两个拉力的方向应当互相垂直
C.进行乙实验时,只须使橡皮条的伸长量与甲实验相等
D.进行乙实验时,仍须将橡皮条的结点拉到O点
(2)图丙中有两个力F与F′,其中F'是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线.在这两个力中,方向一定沿AO方向的是
A.力F B.力F′
(3)本实验采用的科学方法是
A.控制变量法 B.建立物理模型法 C.等效替代法 D.理想实验法.
打点计时器是用来 的仪器,打点计时器必须接 (填交流电或直流电),我国使用交流电的频率是50Hz,则纸带上每相邻两个点之间的时间间隔为 s.在用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度的实验中,得到如图所示的一条纸带,从比较清晰的点开始起,每5个打印点取一个计数点,分别标上0、1、2、3、4^量得0与1两点间的距离s1=30mm,3与4两点间的距离s4=48mm,则小车在0与1两点间平均速度为 m/s,小车的加速度为 m/s2.
某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.
①将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在 方向(填“水平”或“竖直”);
②弹簧自然悬挂,待弹簧 时,长度记为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如表:
代表符号 |
L0 |
Lx |
L1 |
L2 |
L3 |
L4 |
L5 |
L6 |
数值(cm) |
25.35 |
27.35 |
29.35 |
31.30 |
33.4 |
35.35 |
37.40 |
39.30 |
表中有一个数值记录不规范,代表符号为 .由表可知所用刻度尺的最小长度为 .
③如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与 的差值(填“L0或L1”).
④由图可知弹簧的劲度系数为 N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为 g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s2).
“探究加速度与力的关系”的实验装置如图甲所示:
(1)为减小实验误差,盘和砝码的质量应比小车的质量 (选填“小”或“大”)得多.
(2)图乙为某同学在实验中打出的一条纸带,计时器打点的时间间隔为0.02s.他从比较清晰的点起,每五个点取一个计数点.为了由v﹣t 图象求出小车的加速度,他量出相邻两计数点间的距离,分别求出打各计数点时小车的速度.其中打计数点3 时小车的速度为 m/s,小车的加速度为 m/s2(小数点后保留2位).
(3)某组同学实验得出数据,画出a﹣F图象如图丙所示,那么该组同学实验中出现的问题可能是
A.实验中摩擦力没有平衡 |
B.实验中摩擦力平衡过度 |
C.实验中绳子拉力方向没有跟平板平行 |
D.实验中小车质量发生变化 |
(4)本实验所采用的方法是 .
李雨辰同学用如图甲所示的装置做“探究加速度与力的关系”的实验.保持小车的质量不变,通过实验作出了图乙所示的图象,则:
(1)图象不通过坐标原点的原因是 ;
(2)用接在50Hz 交流电源上的打点计时器,测定小车速度,某次实验中得到一条纸带,如图丙所示,从比较清晰的点起,每五个打印点取一个记数点,分别标明0、l、2、3、4…,量得0与 1两点间距离x1=30mm,3与4两点间的距离x2=48mm,则小车在0与1两点间的平均速度为 m/s,小车的加速度为 m/s2.