Question

Ⅰ、在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，先用一個(gè)彈簧秤拉橡皮條的另一端到某-點(diǎn)并記下該點(diǎn)的位置；再將橡皮條的另一端系兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套，用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉像皮條．
（1）某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項(xiàng)：
A．兩根細(xì)繩必須等長
B．橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C．在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行
D．在用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)要注意使兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)相等
E．在用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)必須將橡皮條的另一端拉到用一個(gè)彈簧秤拉時(shí)記下的位置
其中正確的是

CE

．（填入相應(yīng)的字母）
（2）在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖．
①圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向是

F′

②本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是

B

A．理想實(shí)驗(yàn)法    B．等效替代法  C．控制變量法  D．建立物理模型法
Ⅱ、在“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)采用如圖甲所示的裝置的實(shí)驗(yàn)方案，他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該采取的兩項(xiàng)必要措施是：
a．

平衡摩擦力

；
b．

鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量

．
c．以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一小步驟，正確的是

A

：
A．先通電源，再放紙帶B．先放紙帶，再通電源
d．如圖乙所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T．距離如圖乙．則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度表達(dá)式為（用題中所給物理量表示）

△x2+△x3

2T

．

Answer 1

分析：I、（1）在本實(shí)驗(yàn)中為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，要求彈簧與木板平行，由于實(shí)驗(yàn)中不可避免的產(chǎn)生誤差，因此兩彈簧的彈力合力不可能和一個(gè)彈簧時(shí)彈力方向一致，明確實(shí)驗(yàn)原理即可正確解答本題；
（2）該實(shí)驗(yàn)中合力的理論值是通過平行四邊形定則得出的，實(shí)際值是用一個(gè)彈簧秤拉橡皮筋時(shí)的拉力，其方向一定沿繩套方向；該實(shí)驗(yàn)采用的是“等效替代”法．
II、小車在水平方向上受繩的拉力和摩擦力，想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；實(shí)驗(yàn)要用勾碼的重力代替小車所受到的合力，故需對(duì)小車受力分析后，結(jié)合受力情況，設(shè)法改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，找到使勾碼重力等于拉力的方法；由于受到恒力作用，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可以根據(jù)平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度的方法，求解打下C點(diǎn)時(shí)小車的速度．

解答：解：Ⅰ、（1）A、只要能記錄兩個(gè)力的方向即可，不需要兩根細(xì)繩必須等長，故A錯(cuò)誤；
B、實(shí)驗(yàn)時(shí)由于兩個(gè)力的大小不一定相同，所以橡皮條不一定在兩繩夾角的平分線在同一直線上，故B錯(cuò)誤；
C、因?yàn)轵?yàn)證力的實(shí)驗(yàn)要求是比較精準(zhǔn)的，操作過程中一但彈簧與木板摩擦，就產(chǎn)生了附加的力，一是不好分析了，二是計(jì)算不準(zhǔn)確了，所以為保證實(shí)驗(yàn)的精確性，彈簧就不能與木板接觸、摩擦，要求彈簧秤與木板平行，故C正確；
D、實(shí)驗(yàn)過程中，兩個(gè)彈簧的示數(shù)不一定相等，故D錯(cuò)誤；
E、該實(shí)驗(yàn)采用了“等效替換”法，要求用一個(gè)力拉和用兩個(gè)力拉時(shí)的效果應(yīng)相同，即必須將橡皮條拉至同一位置，故E正確．
故選CE．
（2）①該實(shí)驗(yàn)中合力的理論值是通過平行四邊形定則得出的，實(shí)際值是用一個(gè)彈簧秤拉橡皮筋時(shí)的拉力，其方向一定沿繩套方向，故方向一定沿AO方向是F′．
故答案為：F′．
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，該實(shí)驗(yàn)中要求用一個(gè)力拉和用兩個(gè)力拉時(shí)的效果應(yīng)相同，因此該實(shí)驗(yàn)采用的是“等效替換”法，故ACD正確，B錯(cuò)誤．
故選B．   
Ⅱ、a、實(shí)驗(yàn)要探究合力做的功和小車速度的變化關(guān)系，而本實(shí)驗(yàn)要用勾碼的重力代替小車所受到的合力，對(duì)小車受力分析，受到重力，拉力，支持力和摩擦力；
要使拉力近似等于合力，可將長木板一段墊高，使重力的下滑分量恰好等于摩擦力，因?yàn)橹虚g還有滑輪與軸之間的摩擦阻力，故拉力近似等于合力，因此需要進(jìn)行平衡摩擦力的操作．
故答案為：平衡摩擦力．
b、設(shè)繩子上拉力為F，對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律有：
F=Ma    ①
對(duì)砂桶和砂有：mg-F=ma   ②
F=

mgM

M+m

=

mg

1+ m M

，由此可知當(dāng)M＞＞時(shí)，砂和砂桶的重力等于繩子的拉力．因此需要采取的兩項(xiàng)措施是：a．平衡摩擦力，b．鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量．
故答案為：鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量．     
c、為了使打點(diǎn)穩(wěn)定后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)為了提高紙帶的利用率，充分利用紙帶，實(shí)驗(yàn)中要求，先接通電源打點(diǎn)，然后釋放小車，故A正確，B錯(cuò)誤．
故選A．
d、根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，求解打下C點(diǎn)時(shí)小車的速度為：
v_C=

△x2+△x3

2T

，
故答案為：

△x2+△x3

2T

．

點(diǎn)評(píng)：無論什么類型的實(shí)驗(yàn)題目，只要明確了實(shí)驗(yàn)原理就找到了解決問題的突破口，因此明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟是對(duì)實(shí)驗(yàn)的基本要求，同學(xué)們要在實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作去理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)步驟，這樣才能對(duì)實(shí)驗(yàn)有深刻的理解，同時(shí)加強(qiáng)基本物理規(guī)律在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．