Question

在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，某同學經(jīng)歷了以下實驗步驟：
A．用鉛筆和直尺在白紙上從O點沿著兩細繩方向畫直線，按一定標度作出兩個力F₁和F₂的圖1示，以F₁、F₂為鄰邊作平行四邊形定則，求出F₁、F₂所夾的對角線表示的力F；
B．只用一個測力計，通過細繩把橡皮筋與細繩的連接點拉到同樣的位置O；
C．用鉛筆記下O點的位置和兩條細繩的方向，讀出兩個彈簧秤的示數(shù)；
D．在水平放置的木板上，墊一張白紙并用圖釘固定，把橡皮筋的一端固定在板上A點，用兩條細繩連接在橡皮筋的另一端，通過細繩同時用兩個測力計互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋與細繩的連接點到達某一位置O；
E．記下測力計的讀數(shù)和細繩方向，按同一標度作出這個力的圖示F′，比較合力F′和力F，看它們的大小和方向是否相等；
F．改變兩測力計拉力的大小和方向，多次重復實驗，根據(jù)實驗得出結(jié)論．
（1）將以上實驗步驟按正確順序排列，應為

DCABEF

（填選項前的字母）．
（2）在物理學中跟力一樣，運算時遵守平行四邊形定則的物理量還有

位移、速度、加速度、電場強度等

（至少寫出兩個，要求寫名稱，不得用符號表示）．
如圖2所示，某同學在做“研究勻變速直線運動”實驗中，由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔T=0.10s，其中s₁=7.05cm、s₂=7.68cm、s₃=8.33cm、s₄=8.95cm、s₅=9.61cm、s₆=10.26cm，則小車運動的加速度計算表達式為a=

(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)

9T2

，加速度的大小是

0.64

m/s²，A點處瞬時速度的大小是

0.86

m/s（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）實驗步驟要符合邏輯，符合事物發(fā)展規(guī)律，一般都是先安裝設(shè)備，然后進行實驗、測量，最近整理儀器，進行數(shù)據(jù)處理的順序進行實驗．
（2）矢量的運算遵循平行四邊形定則，由此可以列舉運算時遵守平行四邊形定則的物理量，通過連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量即△x=aT²，求出加速度的大小，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出A點的瞬時速度．

解答：解：（1）進行實驗時在明確實驗原理以及實驗目的基礎(chǔ)上，要先進行實驗設(shè)備的安裝，即先在桌面上放一塊方木板，在木板上墊一張白紙，把橡皮條一端固定在木板的 A點，然后進行實驗和有關(guān)數(shù)據(jù)的測量，最后進行數(shù)據(jù)處理和儀器的整理，由此可知正確的順序為：DCABEF．
（2）矢量的運算遵循平行四邊形定則，我們學過的矢量有：位移、速度、加速度、電場強度等，這些物理量運算時遵守平行四邊形定則．
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可得：
x₄-x₁=3a₁T² 
x₅-x₂=3a₂T² 
x₆-x₃=3a₃T² 
為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值：
a=

a1+a2+a3

3

=

(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)

9T2

=

(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)

9T2

代入數(shù)據(jù)得：a=

(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)

9T2

=

(8.95+9.61+10.26)×10-2m-(7.05+7.68+8.33)×10-2m

9×(0.1s)2

=0.64m/s²
根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出A點的瞬時速度為：
vA=

s3+s4

2T

=

(8.33+8.95)×10-2m

2×0.1s

=0.86m/s
故答案為：（1）DCABEF，（2）位移、速度、加速度、電場強度等，

(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)

9T2

，0.64，0.86．

點評：明確實驗目的和實驗步驟是對實驗的基本要求，同學們要在實際實驗操作去理解實驗目的和實驗步驟，這樣才能對實驗有深刻的理解，同時要加強基本物理規(guī)律在物理實驗中的應用．