Question

Ⅰ、“驗證力的平行四邊形定則”實驗

（1）某同學的實驗操作如下，請完成相關內容
a．在桌面上放一塊方木板，如圖1在木板上鋪一張白紙，把橡皮條一端固定在木板上的A點．
b．把兩條細繩系在橡皮條的另一端，通過細繩用兩個彈簧測力計互成角度拉橡皮條，橡皮條伸長，使結點到達某一位置O．
c．記下兩個彈簧測力計的讀數及結點O的位置，描下兩條細繩的方向，在紙上按比例做出F₁和F₂的圖示，用平行四邊形法則求出合力F．
d

只用一個彈簧測力計，通過細繩把橡皮條的結點拉到同樣的位置O，記下彈簧測力計的讀數和細繩的方向，按同樣比例做出這個力F'的圖示．

e．比較F′和F，可以看出它們在實驗誤差范圍內是相等的．
f．

改變兩個力的大小，重做幾次．

（2）某同學的實驗記錄如圖2（a）所示．
①用如圖2（b）的線段長度表示1N力的大小，作出力F₁、F₂、F的圖示．
②用作圖的方法求出F₁、F₂的合力F′．
Ⅱ、在“探究小車速度隨時間變化規律”的實驗時，某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶如圖3所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G等7個計數點，每相鄰兩個計數點間還有4個點，圖中沒有畫出，打點計時器接周期為T=0.02s的低壓交流電源．他經過測量和計算得到打點計時器打下B、C、D、E、F各點時小車的瞬時速度，記錄在下面的表格中．

對應點	B	C	D	E	F
速度/ms-1	0.122	0.164	0.205	0.250	0.289

①計算打點計時器打下F點時小車的瞬時速度的公式為v_F=

d6-d4

10T

；
②根據上面得到的數據，以A點對應的時刻為t=0時刻，在坐標紙上作出小車的速度隨時間變化的v-t圖線；
③由v-t圖線求得小車的加速度a=

0.42

m/s²（結果保留兩位有效數字）．

Answer 1

分析：Ⅰ（1）d．實驗的目的是驗證力的平行四邊形定則，故要將合力的理論值與實際值比較；
f．為減小試驗誤差，需要多次重復；
（2）作力的圖示要先定標度，再用有向線段畫出力，用長度表示大小，方向表示力的方向．
Ⅱ根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上F點時小車的瞬時速度大小．根據v-t圖象的斜率求解加速度．

解答：解：Ⅰ（1）d．實驗的目的是驗證力的平行四邊形定則，故要將合力的理論值與實際值比較，
故答案為：只用一個測力計，通過細繩把橡皮條上的結點拉到同樣的位置p點，記下測力計的讀數和細繩的方向，按同樣的比例作出這個力F的圖示．
f．為減小試驗誤差，需要多次重復，
（2）如圖所示，先確定比例標度，再沿各個力的方向畫出有向線段，用線段的長度表示力的大小；
如圖所示
Ⅱ：①由于每相鄰兩個計數點間還有4個點圖中沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔為t=0.1s=5T，根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，
得：v_F=

XEG

tEG

=

d6-d4

10T

②描點作出速度-時間圖象
作圖時要注意盡量使描出的點落地直線上，不能落地直線上的盡量使其分不在直線兩側．

③速度-時間圖象的斜率代表加速度，
a=

△v

△t

=0.42m/s²，
故答案為：：Ⅰ（1）d：只用一個彈簧測力計，通過細繩把橡皮條的結點拉到同樣的位置O，記下彈簧測力計的讀數和細繩的方向，按同樣比例做出這個力F'的圖示．
f：改變兩個力的大小，重做幾次． 
（2）①、②如圖所示
Ⅱ：①

d6-d4

10T

②見上圖
③0.42

點評：作力的圖示要注意用同一個比例標度．
要提高應用勻變速直線的規律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用．