(1)某同学在学完“力的合成”后,想在家里做实验验证力的平行四边形定则.他从学校的实验室里借来两个弹簧秤,按如下步骤进行

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  • 解题思路:(1)①以两个分力为边做出平行四边形,其对角线长度代表合力的大小;②水杯处于平衡状态,因此两个弹簧秤所测拉力的合力应该与重力等大反向;

    (2)根据匀变速运动的推论求出小车的瞬时速度与加速度,当小车做匀速直线运动,纸带上的点间隔相等时,恰好平衡摩擦力.

    (1)①弹簧测力计读数,每1N被分成10格,则1格就等于0.1N,图指针落在3N格处,所以读数为3.00N,

    两个分力为边做出平行四边形,如下图所示:

    根据力的图示,可以测量出合力的大小大F′=5.8N.

    ②根据实验原理可知,只要合力的大小与水杯重力大小相等,方向与重力方向相反,即可验证力的平行四边形定则,即F′近似在竖直方向,且数值与F近似相等.

    (2)计数点间的时间间隔T=0.02s×5=0.1s,

    根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度得:

    A点的速度vA=

    xOB

    2T=

    0.0674

    0.2=0.34m/s,

    根据作差法得:a=

    xBD−xOB

    4T2=

    0.1505−0.0674−0.0674

    0.04=0.39m/s2

    当小车做匀速直线运动,纸带上的点间隔相等时,恰好平衡摩擦力,而根据此纸带可知,加速度不为零,没有做到平衡摩擦力.

    故答案为:(1)5.8;F′近似在竖直方向,且数值与F近似相等;(2)0.34;0.39;否.

    点评:

    本题考点: 验证力的平行四边形定则.

    考点点评: (1)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.

    (2)本题考查了实验注意事项、求瞬时速度与加速度问题,掌握基础知识、应用匀变速运动的推论即可正确解题.