Question

（Ⅰ）某同學(xué)用如圖（1）所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”．彈簧測力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線掛一重物M．彈簧測力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置．分別讀出彈簧測力計(jì)A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向．
（1）本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測力計(jì)示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為______N．
（2）下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是______．（請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母）
（A）應(yīng)測量重物M所受的重力
（B）彈簧測力計(jì)應(yīng)在使用前校零
（C）拉線方向應(yīng)與木板平面平行
（D）改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置
（3）該同學(xué)正在做“驗(yàn)證力的平行四邊形法則”的實(shí)驗(yàn)采取了下面哪種常用的研究方法______
A、控制變量法　　　 B、等效替代法　　 C、小量放大法　　　 D、建立理想模型法
（Ⅱ）在“利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在50HZ的低壓交變電源上．某同學(xué)在打出的紙帶上每5點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，共取了A、B、C、D、E、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的四個(gè)點(diǎn)未畫出）．從每一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處將紙帶剪開分成五段（分別為a、b、c、d、e段），將這五段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在xoy坐標(biāo)系中，如圖（2）所示，由此可以得到一條表示v-t關(guān)系的圖線，從而求出加速度的大�。�

（1）從第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，為求出0.15s時(shí)刻的瞬時(shí)速度，需要測出哪一段紙帶的長度？答：______；
（2）若測得a段紙帶的長度為2.0cm，e段紙帶的長度為10.0cm，則可求出加速度的大小為______m/s²．（保留兩位有效數(shù)字）
（3）請(qǐng)你在xoy坐標(biāo)系中用最簡潔的方法作出能表示v-t關(guān)系的圖線（作答在答題卷圖上），并指出哪個(gè)軸相當(dāng)于v軸？答：______．

Answer 1

解：Ⅰ
（1）該彈簧秤的最小刻度為0.2N，可以不估讀，因此其讀數(shù)為：3.6N．
故答案為：3.6N．
（2）A、實(shí)驗(yàn)通過作出三個(gè)力的圖示，來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”，因此重物的重力必須要知道．故A項(xiàng)也需要；
B、彈簧測力計(jì)是測出力的大小，所以要準(zhǔn)確必須在測之前校零．故B項(xiàng)也需要；
C、拉線方向必須與木板平面平行，這樣才確保力的大小準(zhǔn)確性．故C項(xiàng)也需要；
D、當(dāng)結(jié)點(diǎn)O位置確定時(shí)，彈簧測力計(jì)A的示數(shù)也確定，由于重物的重力已確定，兩力大小與方向均一定，因此彈簧測力計(jì)B的大小與方向也一定，所以不需要改變拉力多次實(shí)驗(yàn)．故D項(xiàng)不需要．
故選D．
（3）由實(shí)驗(yàn)原理可知該同學(xué)正在做“驗(yàn)證力的平行四邊形法則”的實(shí)驗(yàn)中采取了等效法，故ACD錯(cuò)誤，B正確．
故選B．
（Ⅱ）（1）b紙帶高度代表0.15s時(shí)的瞬時(shí)速度，所以為求出0.15s時(shí)刻的瞬時(shí)速度，需要測出b段紙帶的長度．b
（2）若測得a段紙帶的長度為2.0cm，時(shí)間時(shí)0.1s，所以平均速度也就是0.05s時(shí)的瞬時(shí)速度為0.2m/s；e段紙帶的長度為10.0cm，所以平均速度也就是0.45s時(shí)的瞬時(shí)速度為1m/s；由由以上可知△v=0.8m/s，△t=0.4s；所以加速度為：
故答案為：2.0．
（3）紙帶的高度之比等于中間時(shí)刻速度之比，也就是說圖中a段紙帶高度代表0.05s時(shí)的瞬時(shí)速度，b紙帶高度代表0.15s時(shí)的瞬時(shí)速度，
c紙帶高度代表0.25s時(shí)的瞬時(shí)速度，d的高度代表0.35s時(shí)的瞬時(shí)速度，e代表0.45s時(shí)的瞬時(shí)速度．
所以在xoy坐標(biāo)系中用最簡潔的方法作出能表示v-t關(guān)系的圖線如下所示：

由此可知：y軸相當(dāng)于v軸．
故答案為：y軸相當(dāng)于v軸．
分析：I、正確解答該題要掌握：彈簧秤的讀數(shù)；在圖（1）裝置中，雖懸掛重物的細(xì)線方向確定，但大小卻不知，所以要測重物重力．當(dāng)結(jié)點(diǎn)靜止于某位置時(shí)，彈簧測力計(jì)B的大小與方向就已確定了．原因是掛重物的細(xì)線大小與方向一定，而彈簧測力計(jì)A大小與方向也一定，所以兩力的合力必一定；該實(shí)驗(yàn)采用了“等效法”，理解等效法的應(yīng)用．
II、使用的方法是等效代替法解題，它們的長度分別等于x=v_平均t，因?yàn)榧魯嗟募垘�所用的時(shí)間都是t=0.1s，即時(shí)間t相等，所以紙帶的長度之比等于此段紙帶的平均速度之比；
而此段紙帶的平均速度等于這段紙帶中間時(shí)刻的速度，最后得出結(jié)論紙帶的長度之比等于此段紙帶的平均速度之比，還等于各段紙帶中間時(shí)刻的速度之比，即紙帶的高度之比等于中間時(shí)刻速度之比．
點(diǎn)評(píng)：I、理解驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)原理，了解具體操作，加強(qiáng)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)；II、紙帶的長度之比等于此段紙帶的平均速度之比，還等于各段紙帶中間時(shí)刻的速度之比，即紙帶的高度之比等于中間時(shí)刻速度之比，這種等效替代的方法減小了解題難度．