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(1)在“验证力的平行四边形定则”的实验中某同学的实验情况如下1所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图2是在白纸上根据实验结果画出的图.
①图2中的
F
F
是力F1和F2的合力的理论值,
F′
F′
是力F1和F2的合力的实际测量值.
②下列说法正确的是
CD
CD

A.两根细绳必须等长
B.两分力F1和F2应垂直,这样便于准确算出合力
C.同一次实验应将橡皮条和细线的结点拉到相同的位置
D.本实验利用了等效替代的科学方法
(2)某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率f=50Hz.在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点.因保存不当,纸带被污染,如图3所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:sA=16.6mm、sB=126.5mm、sD=624.5mm.若无法再做实验,可由以上信息推知
①相邻两计数点的时间间隔为
0.1
0.1
s;
②打C点时物体的速度大小为
2.5
2.5
m/s(取2位有效数字);
③物体的加速度大小为
sD-3sB+2sA
75
f2
sD-3sB+2sA
75
f2
(用sA、sB、sD和f表示).
(3)某同学采用半径R=25cm的1/4圆弧轨道做平抛运动实验,其部分实验装置示意图如图43所示.实验中,通过调整使出口末端B的切线水平后,让小球从圆弧顶端的A点由静止释放.图5是小球做平抛运动的闪光照片,照片中的每个正方形小方格的边长代表的实际长度为4.85cm.已知闪光频率是10Hz.则根据上述信息可知:
①小球到达轨道最低点B的速度大小
vB=
1.94
1.94
m/s,小球在D的竖直速度大小vDy=
1.94
1.94
m/s,当地的重力加速度g=
9.7
9.7
m/s2
②小球在圆弧槽上是否受到了摩擦力:
受到
受到
(填“受到”、“未受到”、“条件不足,无法确定”).
分析:(1)实验原理是通过比较理论值与实际值之间的关系,来验证力的合成遵从平行四边形定则,理论值是用平行四边形画出来的,真实值是与橡皮筋同线的那个力.实验利用了等效替代法的科学方法,可结合实验原理对各选项一一分析.
(2)纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.
(3)①根据平抛运动的基本规律即可求解;②假设不受摩擦力,从A到B运用动能定理求出到达B点的速度,比较此速度和平抛运动的初速度即可求解.
解答:解:(1)①理论值是用平行四边形画出来的,真实值是与橡皮筋同线的那个力.所以:F是理论值,F′是实际值.
②A:本实验中我们只需使两个力的效果与一个力的效果相同即可,细绳的长度是否相等与本实验无关,故A错误.
B:合力是用平行四边形画出来的,不是算出来的,故B错误.
C:为了保证两次产生的作用效果相同,故应将橡皮条和细线的结点拉到相同的位置,故C正确.
D:实验中我们是使两个力的效果与一个力的效果相同,利用了等效替代法的科学方法,故D正确.
故选:CD
故答案为:(1)①F;F′②CD
(2)①打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点,则相邻两计数点的时间间隔为T=0.1s.
②根据间的平均速度等于点的速度得vc=
xBD
2T
=2.5m/s.
③匀加速运动的位移特征是相邻的相等时间间隔内的位移以aT2均匀增大,即△x=aT2,所以有:
xBC=xAB+aT2,xCD=xBC+aT2=xAB+2aT2,xBD=2xAB+3aT2
所以a=
sD-3sB+2sA
75
f2  
故答案为:①0.1   ②2.5    ③
sD-3sB+2sA
75
f2  
(3)小球从B点抛出后做平抛运动,
在竖直方向上有:△h=gT2,其中△h=(5-3)×4.85=9.70cm,代入求得:g=9.7m/s2
水平方向:x=v0t,其中x=4L=0.194m,t=T=0.1s,故v0=1.94m/s.
所以vB=v0=1.94m/s.
根据间的平均速度等于点的速度得vDy=
hBD
2T
=
8×0.0485
0.2
=1.94m/s.
②假设不受摩擦力,从A到B运用动能定理得:
1
2
mvB2=mgR

解得:vB=
4.85
m/s
>v0
故受到摩擦力作用.
故答案为:①1.94  1.94   9.7  ②受到
点评:要解答本题应熟练掌握实验的目的及原理,根据实验的原理分析实验的数据.对于平抛运动问题,一定明确其水平和竖直方向运动特点,尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)在“验证力的平行四边形法则”实验中,某同学的实验结果如图1,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳结点的位置.图中
F
F
是F1与F2合力的理论值;
F′
F′
是力F1与F2合力的实验值.
(2)在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图2中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=
2
Lg
2
Lg
(用L、g表示),其值是
1.0m/s
1.0m/s
,小球经过b速度的计算式为vb=
5
2
gL
5
2
gL
,(用L、g表示),其值是
1.25m/s
1.25m/s

(3)如图3所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是
0.86
0.86
m/s,小车运动的加速度计算表达式为
a=
(S4+S5+S6)-(S3+S2+S1)
9T2
a=
(S4+S5+S6)-(S3+S2+S1)
9T2
,加速度的大小是
0.64
0.64
m/s2(计算结果保留两位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

(1)在“验证力的平行四边形法则”实验中,某同学的实验结果如图1,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳结点的位置.图中______是F1与F2合力的理论值;______是力F1与F2合力的实验值.
(2)在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图2中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=______(用L、g表示),其值是______,小球经过b速度的计算式为vb=______,(用L、g表示),其值是______
(3)如图3所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是______m/s,小车运动的加速度计算表达式为______,加速度的大小是______m/s2(计算结果保留两位有效数字).

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年重庆市九龙坡区杨家坪中学高三(上)期中物理试卷(解析版) 题型:解答题

(1)在“验证力的平行四边形法则”实验中,某同学的实验结果如图1,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳结点的位置.图中______是F1与F2合力的理论值;______是力F1与F2合力的实验值.
(2)在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图2中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v=______

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科目:高中物理 来源:2012年四川省成都市新津县华润中学高考物理模拟试卷(一)(解析版) 题型:解答题

(1)在“验证力的平行四边形定则”的实验中某同学的实验情况如下1所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图2是在白纸上根据实验结果画出的图.
①图2中的______是力F1和F2的合力的理论值,______是力F1和F2的合力的实际测量值.
②下列说法正确的是______.
A.两根细绳必须等长
B.两分力F1和F2应垂直,这样便于准确算出合力
C.同一次实验应将橡皮条和细线的结点拉到相同的位置
D.本实验利用了等效替代的科学方法
(2)某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率f=50Hz.在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点.因保存不当,纸带被污染,如图3所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:sA=16.6mm、sB=126.5mm、sD=624.5mm.若无法再做实验,可由以上信息推知
①相邻两计数点的时间间隔为______s;
②打C点时物体的速度大小为______m/s(取2位有效数字);
③物体的加速度大小为______(用sA、sB、sD和f表示).
(3)某同学采用半径R=25cm的1/4圆弧轨道做平抛运动实验,其部分实验装置示意图如图43所示.实验中,通过调整使出口末端B的切线水平后,让小球从圆弧顶端的A点由静止释放.图5是小球做平抛运动的闪光照片,照片中的每个正方形小方格的边长代表的实际长度为4.85cm.已知闪光频率是10Hz.则根据上述信息可知:
①小球到达轨道最低点B的速度大小
vB=______m/s,小球在D的竖直速度大小vDy=______m/s,当地的重力加速度g=______m/s2
②小球在圆弧槽上是否受到了摩擦力:______(填“受到”、“未受到”、“条件不足,无法确定”).

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