Question

3．“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，其中彈簧測(cè)力計(jì)的最小分度為0.1N．

①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．類比法
②圖乙彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4.1N （保留兩位有效字）
（2）傳感器具有測(cè)量準(zhǔn)確，自動(dòng)顯示等優(yōu)點(diǎn)，如圖為某同學(xué)設(shè)計(jì)的另一種“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)裝置，A．B為兩個(gè)相同的雙向力傳感器，該型號(hào)傳感器在受到拉力時(shí)讀數(shù)為正，受到壓力時(shí)讀數(shù)為負(fù)，A可沿固定的圓弧形軌道移動(dòng)，B固定不動(dòng)，B通過光滑絞鏈與輕桿連接，桿的另一端O通過細(xì)繩與A相連．實(shí)驗(yàn)中始終保持桿水平，現(xiàn)將鉤碼懸掛在O點(diǎn)，兩個(gè)傳感器的讀數(shù)用F₁、F₂表示，移動(dòng)傳感器A改變繩AO與此OB的夾角θ，F(xiàn)₁、F₂的數(shù)值相應(yīng)地發(fā)生變化．如表所示．（g=10m/s²）

θ	30°	60°	90°	120°	150°
F1/N	1.01	0.58	0.50	0.58	1.02
F2/N	-0.87	-0.29	0.00	0.29	0.86

①F₁為傳感器A（填：“A”或“B”）的數(shù)據(jù)，鉤碼的質(zhì)量為50克；
②選取表格中的兩組數(shù)據(jù)在圖丙中作出驗(yàn)證力的合成平行四邊形定則的矢量圖．

Answer 1

分析 本實(shí)驗(yàn)中采用了兩個(gè)力合力與一個(gè)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；
傳感器A測(cè)量的是繩子拉力的示數(shù)一定為正值，鉤碼重力大小等于F₁、F₂兩力合力的大�。�

解答 解：（1）①本實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)拉力的作用效果和一個(gè)拉力的作用效果相同，采用的科學(xué)方法是等效替代法．
故選：B
②圖乙彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4.1N，
（2）①由圖可知F₁的讀數(shù)始終為正值，因此為繩子上拉力的數(shù)值，由圖可知，只有A傳感器上始終為拉力；故F₁為傳感器A的數(shù)據(jù)，根據(jù)平行四邊形定則有：
mg=$\sqrt{{{F}_{1}^{2}-F}_{2}^{2}}$，
將數(shù)字一組F₁、F₂帶入解得：m=0.05kg=50克．
②矢量圖：

故答案為：（1）①B；②4.1；（2）①A、50；②如圖

點(diǎn)評(píng) 在解決設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定先要通過分析題意找出實(shí)驗(yàn)的原理，通過原理即可分析實(shí)驗(yàn)中的方法及誤差分析．要根據(jù)題意靈活選取研究對(duì)象，然后再進(jìn)行受力分析，列出方程求解即可．