Question

19．某同學做“探究求合力的方法”的實驗如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖．
（1）如果沒有操作失誤，圖乙中的F和F′兩力中，方向一定沿AO方向的是F′．
（2）本實驗采用的科學方法是B

A．理想實驗法   B．等效替代法   C．控制變量法    D．建立物理模型法
（3）實驗中可減小誤差的措施有AC
A．兩個分力F₁、F₂的大小要適當大些
B．兩個分力F₁、F₂間夾角應(yīng)為90°
C．拉橡皮筋時，彈簧測力計、橡皮筋、細繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行
D．拉橡皮筋的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要近一些
（4）圖丙是探究牛頓第二定律試驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出．量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為x₁=4.22cm、x₂=4.65cm、x₃=5.08cm、x₄=5.49cm、x₅=5.91cm、x₆=6.34cm．已知打點計時器的工作效率為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）在實驗中F和F′分別由平行四邊形定則及實驗得出，由實驗的原理可知一定沿AO方向的力；
（2）本實驗中采用了兩個力合力與一個力效果相同即等效替代法來驗證的平行四邊形定則；
（3）數(shù)據(jù)處理是按照力的圖示畫出出F₁、F₂及F，并用平行四邊形畫出合力F′，比較F和′的關(guān)系．這樣就需要記錄力的大小和方向，圍繞這個目的分析即可，對于兩彈簧拉力大小以及夾角大小沒有具體要求，只要便于作圖以及減小誤差即可．
（4）由勻變速直線運動的推論求出加速度．

解答 解：（1）該實驗中F是由平行四邊形得出的，故存在一定的偏差；而F′是通過實驗方法得出的，其方向一定與橡皮筋的方向相同．
（2）本實驗中兩次要求效果相同，故實驗采用了等效替代的方法，故AC錯誤，B正確．
（3）A、為減小實驗誤差，兩個分力F₁、F₂的大小要適當大些，故A正確；
B、為減小實驗誤差，兩個分力間的夾角應(yīng)適當大些，但兩個分力F₁、F₂間夾角不一定為90°，故B錯誤；
C、為減小誤差，拉橡皮筋時，彈簧測力計、橡皮筋、細繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行，故C正確；
D、為準確標出拉力的方向，拉橡皮筋的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要適當遠一些，故D錯誤，故選：AC；
（4）計數(shù)點間的時間間隔：t=0.02×5=0.1s，由勻變速直線運動的推論：△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．

點評 實驗的核心是實驗原理，根據(jù)原理選擇器材，安排實驗步驟，分析實驗誤差，進行數(shù)據(jù)處理等，從多個角度來理解和分析實驗，提高分析解決問題的能力．