Question

（1）某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)，主要步驟如下：
A．在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；
B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；
C．將兩只彈簧測力計(jì)通過細(xì)繩互成角度地拉橡皮條，使繩與橡皮條的結(jié)點(diǎn)達(dá)到某一位置O，記下O點(diǎn)的位置，讀出兩個彈簧測力計(jì)的示數(shù)；
D．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計(jì)的拉力F₁和F₂的圖示，并用平行四邊形定則作出合力F′；
E、用一個彈簧測力計(jì)，通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個力F的圖示；
F．比較力F′與F的大小和方向．
上述步驟中：
①有重要遺漏內(nèi)容的步驟序號中

C

和

E

；遺漏內(nèi)容分別是

記下兩條細(xì)繩的方向

和

使橡皮條伸長到O點(diǎn)．

②若他將遺漏內(nèi)容補(bǔ)上后，如圖（a）所示，是他利用坐標(biāo)紙記下的橡皮筋結(jié)點(diǎn)位置O點(diǎn)及兩彈簧測力計(jì)拉力的大小，試在圖（a）中作出無實(shí)驗(yàn)誤差情況下F₁和F₂的合力圖示，并用F′表示此力．
③圖（b）是甲和乙兩位同學(xué)分別做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果，其中哪一個比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)？（力F是只用一只彈簧測力計(jì)拉時(shí)的圖示）

A

（填A(yù)或B）．

（2）①某同學(xué)用如圖所示裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)，若他在圖示狀態(tài)下開始做實(shí)驗(yàn)，請指出圖中的主要錯誤是（至少寫兩項(xiàng)）：

應(yīng)將電池改為交流電

、

沒有平衡摩擦力

．
②該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該保持

拉力F

；若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F關(guān)系，應(yīng)該保持

質(zhì)量M

不變；
③他在實(shí)驗(yàn)中得到如下圖所示紙帶，紙帶上的計(jì)數(shù)點(diǎn)用A、B、C、D、E表示．根據(jù)圖上數(shù)據(jù)，小車經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度是

6.0×10^-2

m/s．（相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s）（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）本實(shí)驗(yàn)中采用了兩個力合力與一個力效果相同來驗(yàn)證的平行四邊形定則，因此采用“等效法”，注意該實(shí)驗(yàn)方法的應(yīng)用；步驟C中只有記下兩條細(xì)繩的方向，才能確定兩個分力的方向，進(jìn)一步才能根據(jù)平行四邊形定則求合力；步驟E中只有使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同樣的位置O，才能表示兩種情況下力的作用效果相同．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要注意的問題我們可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理記憶，如為什么平衡摩擦力，小車的質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量，需要選擇的儀器是什么等等．用控制變量法研究小車加速度與質(zhì)量、拉力的關(guān)系，可以用平均速度代替瞬時(shí)速度．

解答：解：（1）①力的合成遵循平行四邊形定則，力的圖示法可以表示出力的大小、方向和作用點(diǎn)，因而要表示出分力，必修先測量出其大小和方向，故步驟C中遺漏了方向；合力與分力是一種等效替代的關(guān)系，替代的前提是等效，實(shí)驗(yàn)中合力與分力一定產(chǎn)生相同的形變效果，故步驟E中遺漏了使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同樣的位置；
②如圖所示：

③實(shí)驗(yàn)中F′是由平行四邊形得出的，而F是通過實(shí)驗(yàn)方法得出的，其方向一定與橡皮筋的方向相同，由于實(shí)驗(yàn)過程不可 避免的存在誤差，因此理論值和實(shí)驗(yàn)值存在一定的偏差，所以A比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)．
故選B
（2）①安裝儀器時(shí)我們需要注意：①平衡摩擦力，將木板一端墊高；②細(xì)線與木板平行，保證拉力在小車前進(jìn)的方向上；③打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要用交流電源；④釋放小車時(shí)應(yīng)讓小車從靠近計(jì)時(shí)器處釋放，在紙帶上打上盡量多的點(diǎn)；
故錯誤之處有：①應(yīng)將電池改為交流電；②沒有平衡摩擦力；③小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器端；④左端連接的細(xì)線應(yīng)與木板平行
②該實(shí)驗(yàn)用控制變量法研究小車加速度與質(zhì)量、拉力的關(guān)系，所以探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該保持拉力F不變，探究加速度a和拉力F關(guān)系，應(yīng)該保持質(zhì)量M不變；
③用平均速度代替瞬時(shí)速度得：vB=

xAC

2T

=

0.15-0.03

0.02

=6.0×10-2m/s
故答案為：（1）①C、E、記下兩條細(xì)繩的方向，使橡皮條伸長到O點(diǎn)．②如圖所示；③A；（2）應(yīng)將電池改為交流電；沒有平衡摩擦力；②拉力F；質(zhì)量M③6.0×10^-2

點(diǎn)評：對于實(shí)驗(yàn)問題一定要明確實(shí)驗(yàn)原理，了解具體操作的含義，通過原理分析實(shí)驗(yàn)中的方法及誤差分析．