Question

19．某同學(xué)做“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(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(huà)出的圖．
（1）如果沒(méi)有操作失誤，圖乙中的F和F′兩力中，方向一定沿AO方向的是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
（3）實(shí)驗(yàn)中可減小誤差的措施有AC
A．兩個(gè)分力F₁、F₂的大小要適當(dāng)大些
B．兩個(gè)分力F₁、F₂間夾角應(yīng)為90°
C．拉橡皮筋時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮筋、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行
D．拉橡皮筋的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要近一些
（4）圖丙是探究牛頓第二定律試驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出．量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為x₁=4.22cm、x₂=4.65cm、x₃=5.08cm、x₄=5.49cm、x₅=5.91cm、x₆=6.34cm．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作效率為50Hz，則小車的加速度a=0.42m/s²（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中F和F′分別由平行四邊形定則及實(shí)驗(yàn)得出，由實(shí)驗(yàn)的原理可知一定沿AO方向的力；
（2）本實(shí)驗(yàn)中采用了兩個(gè)力合力與一個(gè)力效果相同即等效替代法來(lái)驗(yàn)證的平行四邊形定則；
（3）數(shù)據(jù)處理是按照力的圖示畫(huà)出出F₁、F₂及F，并用平行四邊形畫(huà)出合力F′，比較F和′的關(guān)系．這樣就需要記錄力的大小和方向，圍繞這個(gè)目的分析即可，對(duì)于兩彈簧拉力大小以及夾角大小沒(méi)有具體要求，只要便于作圖以及減小誤差即可．
（4）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論求出加速度．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)中F是由平行四邊形得出的，故存在一定的偏差；而F′是通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法得出的，其方向一定與橡皮筋的方向相同．
（2）本實(shí)驗(yàn)中兩次要求效果相同，故實(shí)驗(yàn)采用了等效替代的方法，故AC錯(cuò)誤，B正確．
（3）A、為減小實(shí)驗(yàn)誤差，兩個(gè)分力F₁、F₂的大小要適當(dāng)大些，故A正確；
B、為減小實(shí)驗(yàn)誤差，兩個(gè)分力間的夾角應(yīng)適當(dāng)大些，但兩個(gè)分力F₁、F₂間夾角不一定為90°，故B錯(cuò)誤；
C、為減小誤差，拉橡皮筋時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮筋、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行，故C正確；
D、為準(zhǔn)確標(biāo)出拉力的方向，拉橡皮筋的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要適當(dāng)遠(yuǎn)一些，故D錯(cuò)誤，故選：AC；
（4）計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：t=0.02×5=0.1s，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：△x=at²可知，加速度：a=$\frac{{x}_{4}-{x}_{1}+{x}_{5}-{x}_{2}+{x}_{6}-{x}_{3}}{9{t}^{2}}$=$\frac{0.0549-0.0422+0.0591-0.0465+0.0634-0.0508}{9×0．{1}^{2}}$≈0.42m/s²；
故答案為：（1）F′；（2）B；（3）AC；（4）0.42．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)的核心是實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)原理選擇器材，安排實(shí)驗(yàn)步驟，分析實(shí)驗(yàn)誤差，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理等，從多個(gè)角度來(lái)理解和分析實(shí)驗(yàn)，提高分析解決問(wèn)題的能力．