【題目】關(guān)于驗證平行四邊形定則的實驗,某實驗小組得出如圖甲所示的圖(Fˊ與A、O共線),其中A為固定橡皮條的固定點,O為橡皮條與細繩的結(jié)合點。請回答下列問題:
(1)實驗中需要的器材有:方木板、白紙、橡皮條、細繩套(兩個)、三角板、圖釘若干、刻度尺等,還必須要有的器材是_________。
(2)在該實驗中,合力與分力的概念是一種_________的科學(xué)思想方法 (選填“理想實驗”或“等效替代”)。
(3)如圖所示,某同學(xué)完成該實驗后得到圖甲中的“F ”和“Fˊ”兩個力中, 由一個彈簧測力計拉橡皮條得到的力是__(填“F ”或“Fˊ”)。
(4)下列操作有利于減小實驗誤差的是_______(填字母代號)。
A.拴在橡皮條上的兩條細繩必須等長
B.實驗前將兩彈簧測力計調(diào)零后水平互鉤對拉,選擇兩個讀數(shù)相同的測力計
C.把橡皮條的另一端拉到O點時,兩彈簧測力計間的夾角必須取90°
D.用兩彈簧測力計拉橡皮條時,兩彈簧測力計的示數(shù)必須相同
(5)若兩位同學(xué)在家中想驗證力的平行四邊形定則,他們手中有一些彈性橡皮條(彈力滿足胡克定律,勁度系數(shù)為 k)。如圖乙所示,他們將三根橡皮條的一端系在一起,另一端分別系上細線,仍保證橡皮條原長相同,測得原長L0=5.40cm。接下來把貼有白紙的木板放在水平桌面上,兩人合作平行于紙面分別通過細線拉三根橡皮條至某一長度(在彈性限度內(nèi)),保持狀態(tài)不變;如圖丙所示,記錄此時結(jié)點位置和三個橡皮條另一端的位置,量出三個端點到結(jié)點O的距離分別為L1=9.20cm、L2=8.40cm、L3=7.80cm。請根據(jù)他們的實驗過程和記錄的數(shù)據(jù),作出驗證力的平行四邊形定則的圖示_____________,并簡要說明是如何驗證的_______。
【答案】 彈簧測力計(彈簧秤) 等效替代 Fˊ B 如圖所示:
將任意一個力反向延長至等大,由平衡條件可知這就是另外兩力的合力;比較它與用平行四邊形定則做出的另外兩個力的合力的大小和方向,若近似相同即可驗證平行四邊行定則
【解析】(1)做探究共點力合成的規(guī)律實驗:我們是讓兩個力拉橡皮條和一個力拉橡皮條產(chǎn)生的作用效果相同,測出兩個力的大小和方向以及一個力的大小和方向,用力的圖示畫出這三個力,用平行四邊形做出兩個力的合力的理論值,和那一個力進行比較,所以我們需要的實驗器材有:方木板(固定白紙),白紙(記錄方向畫圖)、刻度尺(選標(biāo)度)、繩套(彈簧秤拉橡皮條)、圖釘(固定白紙)、三角板(畫平行四邊形),橡皮條(讓力產(chǎn)生相同的作用效果的),還需要彈簧測力計(測力的大。;
(2)在該實驗中,合力與分力的概念是一種等效替代的科學(xué)思想方法;
(3)F是通過作圖的方法得到合力的理論值,而是通過一個彈簧稱沿AO方向拉橡皮條,使橡皮條伸長到O點,使得一個彈簧稱的拉力與兩個彈簧稱的拉力效果相同,測量出的合力,故由一個彈簧測力計拉橡皮條得到的力是,由于誤差的存在F和方向并不在重合。
(4)A、具體實驗中,兩細繩長度不需要相同,故A錯誤;
B、彈簧測力計使用前應(yīng)用校零,即將兩彈簧測力計調(diào)零后水平互鉤對拉,選擇兩個讀數(shù)相同的測力計,故B正確;
C、本實驗只要使兩次效果相同就行,兩個彈簧稱拉力的大小和方向沒有限制,故CD錯誤;
(5)根據(jù)題意得出三個橡皮條的形變量分別為, , ,則橡皮條的彈力與形變量成正比,如圖所示,按比例作出平衡時三個橡皮條拉力的圖示,將任意一個力反向延長至等大,由平衡條件可知,這就是另外兩個力的合力,比較它與用平行四邊形定則作出的另外兩個力的合力的大小和方向,若近似相同即可驗證平行四邊形定則。
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,為探究“加速度與合力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置,請完成以下問題:
(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取的做法是______.
A.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動
B.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運動
C.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動
D.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運動
(2)平衡摩擦力后,若小車的總質(zhì)量為M,鉤碼總質(zhì)量為m(m遠小于M),重力加速度為g,可認(rèn)為小車釋放后受到的合外力大小為_________
(3)該實驗中,保證小車所受合力不變,探究加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系,采用圖像法處理數(shù)據(jù)。為了比較容易地看出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)作_________
A.a-M圖象 B. 圖象 C. 圖象 D. 圖象
(4)保證小車質(zhì)量不變,探究加速度與所受力的關(guān)系時,某同學(xué)根據(jù)實驗得到數(shù)據(jù),畫出F—a圖像如圖所示,那么該同學(xué)實驗中出現(xiàn)的問題最可能的是_________
A.平衡摩擦力過度 B.平衡摩擦力不足
(5)某同學(xué)在實驗中得到的紙帶如圖所示,已知實驗所用電源的頻率為50Hz.據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
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【題目】把墨汁用水稀釋后取出一滴放在高倍顯微鏡下觀察,每隔30秒把炭粒的位置記錄下來,然后用直線把這些位置按時間順序連接起來,得到如圖所示的圖象.下列說法正確的是( )
A.由圖可以看出小炭粒在不停地做無規(guī)則運動
B.圖中記錄的是炭粒做布朗運動的軌跡
C.在30秒內(nèi),微粒的運動也是極不規(guī)則的
D.實驗中可以看到,溫度越低,布朗運動越劇烈
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】根據(jù)漢族民間傳說,木桿秤是魯班發(fā)明的.它是我國民間過去很長時間一直使用的稱量物體質(zhì)量的衡器.通常它是由一根一頭粗、一頭細的質(zhì)量分布不均勻的直桿、稱鉤(BD)、提紐(O)、用可左右移動的輕線懸掛的稱砣(質(zhì)量為m)組成.稱桿與稱鉤整體的重心在C點.不稱物體時,將稱砣置于A處,此時手提提紐,稱桿恰能水平平衡.因而A點質(zhì)量的刻度為零.當(dāng)稱鉤上懸掛重物時,秤砣向右移動x到P點時重新平衡.則下列有關(guān)說法正確的是( 。
A.桿秤上的刻度一定是均勻的
B.其它條件不變,OB之間的距離越小,稱量范圍越小
C.其它條件不變,砣的質(zhì)量越大,秤量范圍越小
D.如果在加速上升的電梯中,桿秤稱量計數(shù)將偏大
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【題目】如下圖所示,圖中的物體A均處于靜止?fàn)顟B(tài),受到彈力作用的說法不正確的是:
A. 圖甲中地面是光滑水平的,A與B間存在彈力
B. 圖乙中兩光滑斜面與水平地面的夾角分別為α、β,A對兩斜面均有壓力的作用
C. 圖丙中地面光滑且水平,A與豎直墻壁有力的作用
D. 圖丁中A受到斜面B對它的支持力的作用
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【題目】伽利略對“自由落體運動”和“運動和力的關(guān)系”的研究,開創(chuàng)了科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法.圖1、圖2分別表示這兩項研究中實驗和邏輯推理的過程,對這兩項研究,下列說法正確的是( )
A.圖1通過對自由落體運動的研究,合理外推得出小球在斜面上做勻變速運動
B.圖1中先在傾角較小的斜面上進行實驗,可“沖淡”重力,使時間測量更容易
C.圖2中完全沒有摩擦阻力的斜面是實際存在的,實驗可實際完成
D.圖2的實驗為“理想實驗”,通過邏輯推理得出物體的運動需要力來維持
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【題目】一質(zhì)量為m的鐵錘,以速度v豎直打在木樁上,經(jīng)過△t時間而停止,則在打擊時間內(nèi),鐵錘對木樁的平均沖力的大小是( )
A.mg△t
B.
C.+mg
D.﹣mg
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【題目】小明用臺秤研究人在升降電梯中的超重與失重現(xiàn)象。他在地面上用臺秤稱得其體重為500 N,再將臺秤移至電梯內(nèi)稱其體重,電梯從t=0時由靜止開始運動到t=11 s時停止,得到臺秤的示數(shù)F隨時間t變化的圖象如圖所示,取g=10 m/s2。求:
(1)小明在0~2 s內(nèi)的加速度大小a1,并判斷在這段時間內(nèi)小明處于超重還是失重狀態(tài);
(2)在10~11 s內(nèi),臺秤的示數(shù)F3;
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