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.