3.在驗(yàn)證《力的平行四邊形定則》實(shí)驗(yàn)中,有一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),如圖所示,由于某種原因,它表面的刻度變得模糊不清,但其它部件都完好。為了利用這個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力,現(xiàn)把一小段長(zhǎng)度均勻分割的刻度線粘貼到彈簧測(cè)力計(jì)上。當(dāng)用1N的拉力拉彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的指針剛好指在刻度5下面的第三條黑線位置;當(dāng)用2N的拉力拉彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的的指針剛好指在刻度線7的位置。由此可知,利用圖中的刻度線,此彈簧測(cè)力計(jì)能夠測(cè)量力的范圍是 。
(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
在實(shí)驗(yàn)時(shí),用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別勾住細(xì)繩套,互成角度地拉橡皮條(彈簧測(cè)力計(jì)與木板面平行),使橡皮條伸長(zhǎng),結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O并作標(biāo)記,再只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn),仍拉到同樣位置O,這是為了 。
答案:1、
2.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,
(1)實(shí)驗(yàn)器材除了方木板、白紙、彈簧秤(兩個(gè))、橡皮條、細(xì)繩(兩條)、圖釘(幾個(gè))、刻度尺、鉛筆外,還需要 。
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長(zhǎng),結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O,用鉛筆記下O的位置和兩條細(xì)繩的方向,讀出兩個(gè)彈簧秤的示數(shù).用鉛筆和刻度尺在白紙上從O點(diǎn)沿著兩條細(xì)繩的方向畫直線,按著一定的標(biāo)度作出兩個(gè)力Fl和F2的圖示.用 求出合力F.然后,只用彈簧秤一個(gè),通過細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到 .讀出彈簧秤的示數(shù),記下 ,按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F/的圖示.比較F/和F大小和方向,看它們是否相等.
1.(常州中學(xué)08屆高三第二階段調(diào)研)某同學(xué)用彈簧測(cè)力計(jì)、木塊和細(xì)線去粗略測(cè)定一個(gè)木塊跟一個(gè)固定斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.木塊放在斜面上,不加拉力時(shí)將保持靜止。
實(shí)驗(yàn)的主要步驟是:
(1)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木塊重G;
(2)用彈簧測(cè)力計(jì)平行斜面拉動(dòng)木塊,使木塊沿斜面向上做勻速運(yùn)動(dòng),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1;
(3)用彈簧測(cè)力計(jì)平行斜面拉動(dòng)木塊,使木塊沿斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2.
請(qǐng)用上述測(cè)量的量導(dǎo)出動(dòng)摩擦因數(shù)μ的計(jì)算式 (不要求寫過程)。
2.同一次實(shí)驗(yàn)中,橡皮條拉長(zhǎng)后的結(jié)點(diǎn)位置O必須保持不變。
類型一用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)
[例1](無錫市08屆高三基礎(chǔ)測(cè)試)為了用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)定兩木塊A和B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ,甲、乙兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案。
(1)為了用某一彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)表示A和B之間的滑動(dòng)摩擦力大小,你認(rèn)為方案 更易于操作。
簡(jiǎn)述理由 。
(2)若A和B的重力分別為100N和150N,當(dāng)甲中A被拉動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)a示數(shù)為60N,b示數(shù)為110N,則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 。
導(dǎo)示:(1)甲;因?yàn)榧追桨咐緣K時(shí)不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng),而乙方案中A勻速運(yùn)動(dòng)難以控制。
(2)在甲圖中B受到的滑動(dòng)摩擦力f等于彈簧測(cè)力計(jì)a示數(shù)為60N,故A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ =f/GB=60/150=0.4。
類型二探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系
[例2](合肥市2007年教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)一14.)幾個(gè)同學(xué)合作如圖甲所示裝置探究“彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”,彈簧的上端與標(biāo)尺的零刻度對(duì)齊,他先讀出不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,然后在彈簧下端掛上鉤碼,并逐個(gè)增加鉤碼,依次讀出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度。
所得數(shù)據(jù)列表如下:(彈簧始終未超過彈性限度,重力加速度g=9.8m/s2)
鉤碼質(zhì)量 m/g |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
標(biāo)尺刻度 x/10-2m |
6.00 |
7.15 |
8.34 |
9.48 |
10.64 |
(1)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù),在圖乙所示的坐標(biāo)紙上作出彈簧指針的標(biāo)尺刻度x與鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線。
(2)作出的圖線與軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值的物理意義是 ;這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)k= N/m(保留三位有效數(shù)字)。
導(dǎo)示:(1)如下圖所示,
(2)圖線與軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值表示彈簧的原長(zhǎng)為6cm;根據(jù)圖線的斜率可以算出彈簧的勁度系數(shù)k=26.1(25.6~26.9均可)。
類型三驗(yàn)證力的平行四邊形定則
[例3](廣東茂名市2007年第一次�?肌�11)某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí),主要步驟是:
A.在桌上放一塊方木板,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.用兩個(gè)彈簧秤分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長(zhǎng),結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O.記錄下O點(diǎn)的位置,讀出兩個(gè)彈簧秤的示數(shù);
D.按選好的標(biāo)度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧秤的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F;
E.只用一只彈簧秤,通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長(zhǎng),讀出彈簧秤的示數(shù),記下細(xì)繩的方向,按同一標(biāo)度作出這個(gè)力的圖示;
F.比較力和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論。
上述步驟中:①有重要遺漏的步驟的序號(hào)是 和 ;
②遺漏的內(nèi)容分別是
和 .
導(dǎo)示:遺漏的步驟的序號(hào):C、E;C中未記下兩條繩子的方向,E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到了位置O。
1.用彈簧秤測(cè)拉力時(shí),應(yīng)使拉力沿彈簧秤的軸線方向,橡皮條、彈簧秤和細(xì)繩套應(yīng)位于與紙面平行的同一平面內(nèi)。
7.改變兩個(gè)分力F1和F2的大小和夾角。再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次,比較每次的F與F'是否在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等。
[注意事項(xiàng)]
6.比較F'與用平行四邊形定則求得的合力F,在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等。
5.只用一個(gè)彈簧秤,通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到與前面相同的位置O,記下彈簧秤的讀數(shù)和細(xì)繩的方向。按同樣的比例用刻度尺從O點(diǎn)起做出這個(gè)彈簧秤的拉力F'的圖示。
4.用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)O的位置和兩條細(xì)繩套的方向,并記錄彈簧秤的讀數(shù)。在白紙上按比例作出兩個(gè)彈簧秤的拉力F1和F2的圖示,利用刻度尺和三角板根椐平行四邊形定則求出合力F。
3.用兩個(gè)彈簧秤分別鉤住兩個(gè)細(xì)繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長(zhǎng),結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O(如圖所示)。
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