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(1)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图1甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳套.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
 
.
②在本实验中,两次拉橡皮条时,都需要将橡皮条拉到
 
,这样做的目的是
 
.
(2)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律.已知当地的重力加速度g=9.80m/s2
①实验小组选出一条纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,测得h1=12.01cm,h2=19.15cm,h3=27.86cm.打点计时器通以50Hz的交流电.根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了
 
J;此时重锤的动能比开始下落时增加了
 
 J,根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是
 
.(重锤质量m已知)
②在图乙所示的纸带基础上,某同学又选取了多个计数点,并测出了各计数点到第一个点O的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以
v22
为纵轴画出的图线应是如图3中的
 
.图线的斜率表示
 
.
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分析:(1)在“验证力的平行四边形定则”实验中:需要注意的问题是:①弹簧秤与木板平面平行;②确定力的方向时取点越远越好,即绳越细越长越好;③确定方向时不能碰到线;④夹角既不能太大也不能太小;⑤画力的图示时使用同一的标度;⑥将节点拉到相同的位置保证效果相同,了解这些注意事项即可正确解答本题.
(2)解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.
纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度,从而求出动能.根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值.
利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法.我们更多的研究直线图形,找出其直线的斜率和截距.
解答:解:(1)①F1与F2合力的实验值是指通过实验得到值,即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向,而理论值(实际值)是指通过平行四边形得出的值,故F′是力F1与F2合力的实验值,其方向一定沿AO方向.
②为了使弹簧两次拉橡皮条的效果相同,要求在同一次实验中,O点位置不动;为了体现合力和分力的效果相同,同时便于作图比较合力的理论值和实验值,要求分力与合力在同一平面内,
(2):①根据重力势能的定义式得出:
当打点计时器打在B点时,重锤的重力势能的减少量为△EP=mgh2=1.88m,
利用匀变速直线运动的推论
vB=
xAC
tAC
=
h3-h1
4T
=
0.2786-0.1201
4×0.02
m/s=1.98m/s

△EK=EkB-0=
1
2
mvB2=1.96m.
以上发现:△EK>△EP,说明打出的第一个点已经具有了一定的速度.
该实验小组在做实验时出现的问题可能原因是实验时先释放纸带,然后再接通打点计时器的电源.
②利用
1
2
v2-h图线处理数据,物体自由下落过程中机械能守恒,mgh=
1
2
mv2,即
1
2
v2=gh
由于打出的第一个点已经具有了一定的速度,所以h为0时,v已经不为0呢.
所以以
1
2
v2为纵轴,以h为横轴画出的图线应是图乙中D.
那么
1
2
v2-h图线的斜率就等于重力加速度g.
故答案为:(1)①F′
②相同位置,保证前后两次拉橡皮条时的效果相同
(2)①1.88m,1.96m,该实验小组做实验时先释放了纸带,然后再合上打点计时器的电键 或者 释放纸带时手抖动了
②D,重力加速度g
点评:该题比较全面的考察了验证平行四边形定则中的基础知识,对于这些基础知识和要求即要通过实验进行切身体会,同时也要通过练习加深理解.
对于物理量线性关系图象的应用我们要从两方面:1、从物理角度找出两变量之间的关系式2、从数学角度找出图象的截距和斜率,两方面结合解决问题.
要能够找出斜率和截距的物理意义,我们必须要从物理角度找出两个物理变量的关系表达式.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)“验证力的平行四边形定则”实验步骤如下,请将正确的排列顺序写在横线上
HDFCABEGI
HDFCABEGI
. A.只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数F/和在白纸上记录测力计拉力的方向OC,取下弹簧秤.B.在白纸上以O为作用点,按同一标度作F1、F2和F/的力的图示.   
 C.同时记下两弹簧测力计的读数F1、F2,在白纸上记录两测力计拉力的方向OA、OB.取下弹簧秤.
D.把橡皮条的一端固定在木板上的P点,将两个细绳套系在橡皮条的另一端.
E.用平行四边形定则作F1、F2的合力F.
F.用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,在白纸上记录橡皮条与细绳套的结点到达的位置O.
G.观察F和F/是否相等,并作出结论.
H.在木板上固定一张白纸.I.整理实验仪器.
(2)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,得到如图所示的纸带,若小车作匀变速直线运动,打点计时器打点的时间间隔为0.02s,测得s1=5.00cm,s2=1.36cm,s3=1.48cm.那么:AD之间的平均速度V=
0.56
0.56
 m/s,C点的瞬时速度VC=
0.71
0.71
 m/s,小车运动的加速度a=
3
3
m/s2.
(3)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,弹簧竖直悬挂,并在下端逐个增加钩码,同时用毫米刻度尺分别测出加挂不同钩码时弹簧的长度L,测出的弹簧的弹力F(F的大小等于所挂钩码受到的重力)与弹簧的长度L的各组数据,逐点标注在图乙中的坐标纸上,设弹簧原长为Lo,则弹簧劲度系数K的表达式为
k=
F
(L0-L)
k=
F
(L0-L)
,由此可以得到该弹簧的劲度系数为
113
113
N/m(取三位有效数字).

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(1)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图1甲,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.
图1乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是
F′
F′
.
②本实验采用的科学方法是
B
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
(2)用图2所示的实验装置来验证牛顿第二定律
①为消除摩擦力的影响,实验前平衡摩擦力的具体操作为:取下
砂桶
砂桶
,把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节,直到轻推小车后,小车能沿木板做
匀速直线
匀速直线
运动.
②某次实验测得的数据如表所示.根据这些数据在坐标图3中描点并作出a-
1
m
图线,从a-
1
m
图线求得合外力大小为
0.3(0.28~0.32)
0.3(0.28~0.32)
N (计算结果保留两位有效数字).
1/mkg-1 a/m?8-2
4.0 1.2
3.6 1.1
2.0 0.6
1.4 0.4
1.0 0.3

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图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做好实验准备后,先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O,此时需要记录的是
O点位置
O点位置
,
两弹簧秤的读数
两弹簧秤的读数
和
两细绳套的方向
两细绳套的方向

②图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是
F′
F′
.
③本实验采用的科学方法是
B
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

(2)在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属直径时的刻度位置如图2所示,用米尺测出金属丝的长L,金属丝的电阻大约为5Ω先用伏安法测出金属丝的电阻R,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材:
A.电压表0-3V,内阻10kΩ
B.电压表0-15V,内阻50kΩ
C.电流表0-0.6A,内阻0.05Ω
D.电流表0-3A,内阻0.01Ω
E.滑动变阻器,0-10Ω
F.滑动变阻器,0-100Ω
①从图1中读出金属丝的直径为
4.700
4.700
mm
②要求较准确地侧出其阻值,电压表应选
A
A
,电流表应选
C
C
,滑动变阻器应选
E
E
.(填序号)
③实验中他的实物接线如图3所示,请指出该同学实物接线中的两处明显错误.
错误1
导线连接在滑动变阴器的滑片上
导线连接在滑动变阴器的滑片上

错误2
采用了电流表内接法
采用了电流表内接法
.

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(2010?广州一模)(1)“验证力的平行四边形的则”实验中
①部分实验步骤如下,请完成有关内容:
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.在其中一根细线挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图甲(1)所示,记录:
钩码个数
钩码个数
、
橡皮筋与细线结点的位置O
橡皮筋与细线结点的位置O
、
细线的方向
细线的方向
.
C.将步骤B中的钩码取下,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(2)所示,小心调整B、C的位置,使
橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点位置重合
橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点位置重合
,记录
钩码个数和对应的细线方向
钩码个数和对应的细线方向
.
②如果“验证力的平行四边形的则”得到验证,那么图甲(2)中
cosα
cosβ
=
3
4
3
4
.
(2)如图乙(1)所示的电路,金属丝固定在两接线柱a、b上,鳄鱼夹c与金属丝接触良好,现用多用电表测量保护电阻R0的阻值,完成相关的内容:
A.将转换开关转到“Ω×1”挡,红、黑表笔短接,调节
欧姆调零旋钮
欧姆调零旋钮
.使指针恰好停在欧姆刻度线的
零刻度
零刻度
处.
B.先
断开开关S
断开开关S
,再将红、黑表笔分别接在R0的两端,测量结果如图乙(2)所示,则R0的阻值为
2Ω
2Ω
.

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