Question

（1）①在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中需要將橡皮條的一端固定在水平木板上另一端系上兩根細繩，細繩的另一端都有繩套（如圖1所示）實驗中需用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條，以下幾項中必須注意的是

C

A．兩根細繩必須等長
B．橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C．在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行
②某同學在做研究彈簧的形變與外力的關系實驗時，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，然后在其下部施加外力F，測出彈簧的總長度X，改變外力F的大小，測出幾組數據，作出外力F與彈簧總長度X的關系圖線如圖2所示．（實驗過程是在彈簧的彈性限度內進行的）由圖可知該該彈簧的勁度系數為

20

N/m
（2）在做驗證牛頓第二定律的實驗時，回答下列問題：
（如有計算，結果保留二位有效數字）
①打點計時器應接

交流

（填交流或直流）電源．
②試驗中，（如甲圖）為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調節長木板一滑輪的高度，使細線與長木板平行，接下來將長木板的一端墊起適當的高度，讓小車一頭連著紙帶一頭連著沙桶，給打點計時器通電，輕推一下小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動．請指出此步驟的錯漏

應該撤去沙桶

；
③如圖乙所示為某次實驗得到的紙帶，紙帶中相鄰計數點間的距離已標出，相鄰計數點間還有四個點沒有畫出．由此可求得小車的加速度大小

0.50

m/S²．
④在驗證當小車的質量一定其加速度與合外力F的關系時，根據實驗數據作出了如圖丙所示的a-F圖象，則小車和砧碼的總質量M為

1.0kg

，其圖象不過原點的原因是

平衡摩擦力時斜面的傾角太小或者平衡摩擦力不夠；

．

Answer 1

分析：1、在實驗中使用一根彈簧秤拉細線與兩根彈簧秤拉細線的作用效果要相同（即橡皮條拉到同一位置），而細線的作用是畫出力的方向，彈簧秤能測出力的大小．因此細線的長度沒有限制，彈簧秤的示數也沒有要求，兩細線的夾角不要太小也不要太大，但拉彈簧秤時必須保證與木板平面平行．
由胡克定律可求出彈簧的勁度系數．
2、將小車靜止地放在水平長木板上，把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高，當小車帶動紙帶勻速下滑時說明平衡摩擦力；
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小．

解答：解：（1）①A、細線的作用是能顯示出力的方向，所以不必須等長．故A錯誤；
B、兩細線拉橡皮條時，只要確保拉到同一點即可，不一定橡皮條要在兩細線的夾角平分線上．故B錯誤；
C、在拉彈簧秤時必須要求彈簧秤與木板平面平行，否則會影響力的大小．故C正確；
故選：C．
②由胡克定律F=kx得：
k=

△F

△X

=

4-0

0.3-0.1

=20N/m
（2）①打點計時器應接交流電源．
②平衡摩擦力的本質就是使小車的重力沿斜面方向的分力與小車所受的阻力相平衡，其目的是使小車所受的合力等于細繩對小車的拉力．
正確操作是將小車靜止地放在水平長木板上，把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高，當小車帶動紙帶勻速下滑時說明平衡摩擦力．
所以平衡摩擦力時應該撤去沙桶．
③由于每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s，
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=

0.0339-0.0289

(0.1)2

=0.50 m/s²．
④由牛頓第二定律：F=Ma得：當小車質量M一定時，a與F應成正比，
即a=

F

M

，所以圖象應該是一條傾斜的直線，且斜率k=

1

M

，即為：小車和砝碼總質量的倒數．
所以則小車和砝碼的總質量M=

0.6-0.1

0.5

=1.0kg
由圖象可知：圖線不通過坐標原點，F不為零時，加速度仍為零，知平衡摩擦力時斜面的傾角太小或者平衡摩擦力不夠．
故答案為：（1）①C     ②20
（2）①交流．②應該撤去沙桶 ③0.50 
④1.0kg，平衡摩擦力時斜面的傾角太小或者平衡摩擦力不夠．

點評：1、只有通過具體實踐，才能真正的理解具體實驗操作細節的意義，因此平時同學們應該加強實驗實踐，而不是空洞的記憶實驗．會從圖象中正確的找出彈簧的原長及在各外力作用下彈簧的長，并會求出彈簧的形變量，在應用胡克定律時，要首先轉化單位，要知道圖線與坐標軸的交點的橫坐標是彈簧的原長．知道圖線的斜率即為彈簧的勁度系數．
2、本實驗只有在滿足平衡摩擦力和小車質量遠大于鉤碼質量的雙重條件下，才能用鉤碼重力代替小車所受的合力，
要提高應用勻變速直線的規律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用．