Question

（1）在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

①图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是____________________

②本实验采用的科学方法是（   ）

A.理想实验法

B.等效替代法

C.控制变量法

D.建立物理模型法

（2）在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取A、 B、 C、 D、 E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T=0.02 s的交流电源．他经过测量并计算得到打点计时器在打B、 C、 D、 E、F各点时物体的瞬时速度如下表：

①计算的公式为=          ；

②根据（1）中得到的数据，以A点对应的时刻为t=0，作出v－t图象，并求物体的加速度

a=     m/s² ;

（3）某同学设计了如图甲所示的装置来探究加速度与力的关系。打点计时器固定在一端带有定滑轮的长木板上，细绳的两端分别与带有纸带小车和矿泉水瓶连接。

①该小组在实验操作中，在保持小车的质量不变的情况下，向矿泉水瓶中逐渐加水，研究小车加速度与小车受力的关系。这种实验研究方法叫做              。

②利用多次测量的数据，画出了如图丙所示的a-F关系图线。

分析发现图线在水平轴上有明显的截距  （OA不为零），这是因为：_      ___                 _____。

Answer

(1) ①F'；  ② B; (2) ①  ② （3）①控制变量法  ②未平衡摩擦力或平衡摩擦力时轨道倾角偏小

【解析】

试题分析：（1）在验证力的平行四边形法则实验中，采用了等效替代的物理思想，对实验数据进行处理时，如图所示：

平行四边形中的对角线F是根据法则做图来的合力，因测量误差，它与二力的合力并不完全重合，即并不一定沿AO方向，而是等效的合力，方向一定沿OA方向；

（2）物体做匀变速直线运动，故打F点的瞬时速度等于 EG段的平均速度，即；

通过描点作图，图像直线的斜率即物体的加速度，因作图误差的原因，所以范围都算正确；

（3）当影响一个物理量的因素有多个时，保持一部分物理不变，只改变其中一个变量，这种研究方法叫做控制变量法；通过a-F图像可以看出，当拉力过小时，小车没有加速度，处于静止平衡状态，说明实验中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。

考点：力的合成、研究匀变速直线运动、探究加速度与力的关系实验