Question

7．在“探究求合力的方法”實驗中，現有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細繩套和一把彈簧秤．
（1）為完成實驗，某同學另找來一根彈簧，先測量其勁度系數得到的實驗數據如表：

彈力F（N）	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50
伸長量x（×10-2 m）	0.74	1.80	2.80	3.72	4.60	5.58	6.42

根據表中數據在圖甲中作出F-x圖象并求得該彈簧的勁度系數k=54N/m；（結果保留兩位有效數字）
（2）某次實驗中，彈簧秤的指針位置如圖乙所示，其讀數為2.10N

（3）實驗對兩次拉伸橡皮條的要求中，下列哪些說法是正確的BD（填字母代號）．
A．將橡皮條拉伸相同長度即可
B．將橡皮條沿相同方向拉到相同長度
C．將彈簧秤都拉伸到相同刻度
D．將橡皮條和繩的結點拉到相同位置
（4）同學們在操作過程中有如下議論，其中對減小實驗誤差有益的說法是B（填字母代號）．
A．兩細繩必須等長
B．彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行
C．用兩彈簧同時拉細繩時兩細繩必須垂直以便計算出合力
D．拉橡皮條的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要近些．

Answer 1

分析 （1）通過描點法作出圖象，圖象的斜率表示k；
（2）讀數時要估讀一位，畫出力的圖示，作出平行四邊形，對角線表示合力；
（3）根據合力與分力的關系是等效的，分析橡皮條兩次拉伸長度關系和橡皮條和繩的結點的位置關系．
（4）根據實驗操作過程是紙面上，力的圖示也畫在白紙上，分析對彈簧秤、細繩、橡皮條的要求．從數學上考慮如何減小誤差．

解答 解：（1）根據描點法作出圖象如圖所示：

根據圖象得：k=$\frac{△F}{△x}=\frac{3.5}{0.065}=54$N/m
（2）彈簧秤的讀數為：F=2+0.10N=2.10N
（3）A、B本實驗的目的是為了驗證力的平行四邊形定則，即研究合力與分力的關系．根據合力與分力是等效的，本實驗橡皮條兩次沿相同方向拉伸的長度要相同．故A錯誤，B正確．
     C、D在白紙上標下第一次橡皮條和繩的結點的位置，第二次將橡皮條和繩的結點拉到相同位置，表明兩次效果相同，即兩個拉力和一個拉力等效，而彈簧稱不必拉到相同刻度．故C錯誤，D正確．
故選：BD
（4）A、B本實驗是通過在白紙上作力的圖示來驗證平行四邊定則，為了減小實驗誤差，彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行，否則，作出的是拉力在紙面上的分力，誤差較大．兩細繩長度不需要相同．故A錯誤，B正確．
C、兩只彈簧秤拉橡皮筋時，不能通過三角函數，計算出合力的大小．故C錯誤．
D、彈簧秤標記同一細繩方向的兩點要遠些，作圖時產生的角度誤差會減小．故D錯誤．
故選：B
故答案為：（1）如圖所示；54；（2）2.10；（3）BD；（4）B．

點評 “驗證力的平行四邊形定則”實驗中，我們要知道分力和合力的效果是等同的，這要求同學們對于基礎知識要熟練掌握并能正確應用，加強對基礎實驗理解．對于中學中的實驗，學生盡量要到實驗室進行實際操作，只有這樣才能體會具體操作細節的意義，解答實驗問題時才能更加有把握．