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某同学在家里做实验探究共点力的合成.他从学校的实验室里借来两个弹簧秤,按如下步骤进行实验.

A.在墙上贴一张白纸用来记录弹簧秤弹力的大小和方向
B.在一个弹簧秤的下端悬挂一装满水的水杯,记下静止时弹簧秤的读数
C.将一根大约30cm长的细线从杯带中穿过,再将细线两端分别拴在两个弹簧秤的挂钩上.在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使两个弹簧秤的示数相等,在白纸上记下细线的方向,弹簧秤的示数如图甲所示
D.如图乙所示,在白纸上根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力
(1)在步骤C中,弹簧秤的读数为
3.00
3.00
N
(2)在步骤D中,如图乙所示,F和F′都表示合力,其中一个表示合力的理论值,一个表示合力的实验测量值,该图中表示合力的理论值是
F′
F′
填F或F1
(3)在实验中,若将细线换成橡皮筋,实验结果是否会发生变化?答:
不变
不变
(填“变”或“不变”)
分析:由弹簧秤的最小刻度0.1N,因此在读数时估读到下一位,根据平行四边形定则可以求出其合力大小;将实验值F和力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′进行比较可以验证力的平行四边形定则;
由于实验误差的存在,导致F1与F2合成的理论值(通过平行四边形定则得出的值)与实际值(实际实验的数值)存在差别,只要O点的作用效果相同,是否换成橡皮条不影响实验结果.
解答:解:(1)由图可知,弹簧测力计的示数为3.00N.
(2)根据力的平行四边形定则,由图可知,F1与F2合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值,而实际值是单独一个力拉O点的时的值,因此F是F1与F2合成的理论值,F′是F1与F2合成的实际值.
(3)实验中,由于O点的作用效果相同,将两个细绳套换成两根橡皮条,不会影响实验结果.
故答案为:(1)3.00;(2)F′;(3)不变.
点评:通过作出力的图示来验证“力的平行四边形定则”,重点是如何准确作出力的图示,明确实验原理是解答实验问题的关键.
掌握实验原理,从多个角度来理解和分析实验,提高分析解决问题的能力.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球,他设计的实验步骤是:
A.将石块用细尼龙线系好,结点为N,将尼龙线的上端固定于O点;
B.用刻度尺测量ON间尼龙线的长度l作为摆长;
C.将石块拉开一个大约α=5°的角度,然后由静止释放;
D.从摆球摆到最高点时开始计时,测出30次全振动的总时间t,由T=t/30得出周期;
E、?改变ON间尼龙线的长度再做几次实验,记下相应的l和T;
F、?求出多次实验中测得的l和T的平均值作为计算时使用的数
据,带入公式g=(2π/T)2l求出重力加速度g.  请填空:
①你认为该同学以上实验步骤中存在错误或不当的步骤是
BDF
BDF
.(只填写相应的步骤代号即可)
②该同学用ON的长作l为摆长,这样做引起的系统误差将使重力
加速度的测量值比真实值偏大还是偏小?答:
偏小
偏小

③若用上述方法在两次实验中分别测得摆线长度为l1、l2,若其对
应的周期分别为T1、T2,则可以比较精确地推算出重力加速度的表达式为
g=4π2
l1-l2
T
2
1
-T
2
2
g=4π2
l1-l2
T
2
1
-T
2
2

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块大小为3cm左右,外形不规则的小石块代替小球.他设计的实验步骤是:
A.将石块用弹性极小的细尼龙线系好,结点为M,将尼龙线的上端固定于O点.
B.用刻度尺测量OM间尼龙线的长度L作为摆长.
C.将石块拉开一个大约θ=30°的角度,然后由静止释放.
D.从摆球摆到最高点时开始计时,测出30次全振动的总时间t,由T=
t30
得出周期.
E.改变OM间尼龙线的长度再做几次实验,记下相应的L和T.
F.求出多次实验中测得的物理量的平均值作为计算时使用的数据,代入公式求出重力加速度g.
(1)你认为该同学以上实验步骤中有重大错误的步骤
 
(填写实验步骤前的“字母”)
(2)该同学用OM的长作为摆长,这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值偏大还是偏小?
 
.你认为用什么方法可以解决摆长无法准确测量的困难?
 

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块大小为3cm左右,外形不规则的大理石块代替小球.他设计的实验步骤是:
A.将石块用细尼龙线系好,结点为M,将尼龙线的上端固定于O点
B.用刻度尺测量OM间尼龙线的长度L作为摆长
C.将石块拉开一个大约a=30°的角度,然后由静止释放
D.从摆球摆到最高点时开始计时,测出30次全振动的总时间t,由T=
t
30
得出周期
E.改变OM间尼龙线的长度再做几次实验,记下相应的L和T
F.求出多次实验中测得的平均值作为计算时使用的数据,带入公式g=(
T
)2L
求出重力加速度g.
(l)你认为该同学以上实验步骤中有重大错误的是?答:
 

(2)该同学用OM的长作为摆长,这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值偏大还是偏小?
 

(3)你认为用什么方法可以解决摆长无法准确测量的困难?答:
 

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某同学在家里做实验探究共点力的合成。他从学校的实验室里借来两个弹簧秤,按如下步骤进行实验。

A.在墙上贴一张白纸用来记录弹簧秤弹力的大小和方向

B.在一个弹簧秤的下端悬挂一装满水的水杯,记下静止时弹簧秤的读数

C.将一根大约30 cm长的细线从杯带中穿过,再将细线两端分别拴在两个弹簧秤的挂钩上。在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使两个弹簧秤的示数相等,在白纸上记下细线的方向,弹簧秤的示数如图甲所示

D.如图乙所示,在白纸上根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力

(1)在步骤C中,弹簧秤的读数为________N

(2)在步骤D中,如图乙所示,FF′都表示合力,其中一个表示合力的理论值,一个表示合力的实验测量值,该图中表示合力的理论值是________(填FF′

(3)在实验中,若将细线换成橡皮筋,实验结果是否会发生变化?答:_______(填“变”或“不变”)

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