Question

Ⅰ、如圖1甲所示，在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要步驟是：將橡皮筋的一端固定在木板上的A點(diǎn)，另一端拴上兩根繩套，每根繩套分別連著一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)．沿著兩個(gè)方向拉彈簧測(cè)力計(jì)，將橡皮筋的活動(dòng)端拉到某一位置，將該位置標(biāo)記為O點(diǎn)，讀取此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，分別記錄為F₁、F₂，并用筆在兩繩的拉力方向上分別標(biāo)記a、b兩點(diǎn)，分別將其與O點(diǎn)連接，表示兩力的方向．再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋的活動(dòng)端仍拉至O點(diǎn)，記錄其拉力F的大小并用上述方法記錄其方向．

（1）用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋的活動(dòng)端仍拉至O點(diǎn)，這樣做的目的是

與F₁、F₂共同作用的效果相同

．
（2）這位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中確定分力方向時(shí)，圖1甲所示的a點(diǎn)標(biāo)記得不妥，其原因是

O、a兩點(diǎn)太近，誤差大

．
（3）圖1乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出的力的圖示，其中

F

是F₁和F₂合力的實(shí)際測(cè)量值．
Ⅱ、“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，選用的螺旋彈簧如圖2甲所示．
（1）將彈簧的上端O點(diǎn)固定懸吊在鐵架臺(tái)上，旁邊置一刻度尺，刻度尺的零刻線跟O點(diǎn)對(duì)齊，在彈簧的下端A處做一標(biāo)記（如固定一個(gè)指針）．在彈簧下端的掛鉤上掛上鉤碼（每個(gè)鉤碼的質(zhì)量都是50g），指針在刻度尺上指示的刻度為x．逐個(gè)增加所掛鉤碼的個(gè)數(shù)，刻度x隨掛鉤上的鉤碼的重量F而變化，幾次實(shí)驗(yàn)測(cè)得相應(yīng)的 F、x各點(diǎn)已描繪在圖2乙中．由圖象得出彈簧的勁度系數(shù)k_A=

32

N/m．（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）；此彈簧的彈力大小F跟彈簧伸長(zhǎng)量△x的關(guān)系是

F=32△x

．
（2）如果將指針固定在A點(diǎn)的下方P處，再作出x隨F變化的圖象，得出彈簧的勁度系數(shù)與k_A相比，可能是

B

A．大于k_A B．等于k_A C．小于k_A       D．無(wú)法確定
（3）如果將指針固定在A點(diǎn)的上方Q處，再作出x隨F變化的圖象，得出彈簧的勁度系數(shù)與k_A相比，可能是

A

A．大于k_A B．等于k_A       C．小于k_A D．無(wú)法確定．

Answer 1

分析：Ⅰ、驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)中需要我們讓兩次拉時(shí)的效果相同，且需要記錄下拉力的大小及方向；分析兩個(gè)合力的來(lái)源可知實(shí)驗(yàn)值及真實(shí)值；在找出力的方向時(shí)，應(yīng)使兩點(diǎn)距離大一些，這樣可以減小誤差．
Ⅱ、根據(jù)胡克定律在彈簧的彈性限度內(nèi)，彈力的大小與彈簧的形變量成正比，所以每掛一個(gè)鉤碼拉力增加量相同，彈簧的增加的長(zhǎng)度也相同；作圖過(guò)程中根據(jù)胡克定律在彈簧的彈性限度內(nèi)，彈力的大小與彈簧的形變量成正比，可知畫出彈簧彈力F與其伸長(zhǎng)量x間關(guān)系的F-x圖象應(yīng)為一條傾斜直線．根據(jù)F-x圖象解斜率即可得到勁度系數(shù)．

解答：解：Ⅰ、（1）兩次拉到同一位置可以保證前后兩次作用力的效果相同；
（2）由圖可知，o、a兩點(diǎn)距離太近，畫力的方向時(shí)容易產(chǎn)生誤差，應(yīng)使a離o遠(yuǎn)一些；
（3）實(shí)際測(cè)量值一定與AO在同一直線上，而另一合力是由平行四邊形得出的，一定為平行四邊形的對(duì)角線，故F為實(shí)際測(cè)量值，F(xiàn)′為實(shí)驗(yàn)值
Ⅱ、（1）由胡克定律：F=kx可知圖象的斜率倒數(shù)表示勁度系數(shù)，
所以由圖象可以解出勁度系數(shù)k=

△F

△x

=

6×0.49

(29.25-20.0)×10-2

=32N/m
 所以彈簧的彈力大小F跟彈簧伸長(zhǎng)量△x的關(guān)系是F=32△x 
（2）如果將指針固定在A點(diǎn)的下方P處，彈簧的勁度系數(shù)不變，得出彈簧的勁度系數(shù)仍等于k_A，故B正確．
（3）如果將指針固定在A點(diǎn)的上方Q處，由于選用的彈簧變短，則彈簧的勁度系數(shù)變大，得出彈簧的勁度系數(shù)與k_A相比，要大于kA，故A正確．
故答案為：Ⅰ、（1）與F₁、F₂共同作用的效果相同 
（2）O、a兩點(diǎn)太近，誤差大      （3）F 
Ⅱ、（1）32，F(xiàn)=32△x 
 （2）B  （3）A

點(diǎn)評(píng)：（1）本題是對(duì)基礎(chǔ)內(nèi)容的考查，應(yīng)注意分析實(shí)驗(yàn)的原理及數(shù)據(jù)處理方法；而最后一問(wèn)為誤差分析，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的要求進(jìn)行分析．
（2）應(yīng)用胡克定律注意彈簧的形變量既可以是彈簧的伸長(zhǎng)量又可以是壓縮量，解題時(shí)注意彈簧是被拉長(zhǎng)還是被壓縮．