题文
(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______.

题型:未知 难度:其他题型
答案
(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=xACtAC=h3-h14T=0.2786-0.12014×0.02m/s=1.98m/s
△EK=EkB-0=12mvB2=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 12v2-h图线处理数据,物体自由下落过程中机械能守恒,mgh=12mv2,即 12v2=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 12v2为纵轴,以h为横轴画出的图线应是图乙中D.
那么 12v2-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
解析
xACtAC
考点
据考高分专家说,试题“(1)“验证力的平行四边形定则”的实验情.....”主要考查你对 [实验:验证力的平行四边形定则 ]考点的理解。
实验:验证力的平行四边形定则
验证力的平行四边形定则:
实验目的:
验证平行四边形定则
实验器材:
方木板一块,测力计两个,细绳两段,橡皮条一段,白纸,铅笔,刻度尺,量角器,图钉。
实验原理:
此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果(即:使橡皮条在某一方向伸长一定的长度),看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等,如果在实验误差允许范围内相等,就验证了力的平行四边形定则。
实验步骤:
1、把橡皮条的一端固定在板上的A点;
2、用两条细绳结在橡皮条的另一端,通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点伸长到O点(如图);
3、用铅笔记下O点的位置,画下两条细绳的方向,并记下两个测力计的读数;
4、在纸上按比例作出两个力F1、F2的图示,用平行四边形定则求出合力F;
5、只用一个测力计,通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点,记下测力计的读数和细绳的方向,按同样的比例作出这个力F′的图示,比较F′与用平行四边形定则求得的合力F,比较合力大小是否相等,方向是否相同;
6、改变F1和F2的夹角和大小,再做两次。
注意事项:
1、用弹簧秤测拉力时,应使拉力沿弹簧秤的轴线方向,橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。
2、同一次实验中,橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。


