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(1)如图1是甲、乙两位同学在《互成角度的两个共点力的合成》实验中所得到的实验结果,若用F表示两个分力F1、F2的合力,用F′表示Fl和F2的等效力,则可以判断___

问题描述:

(1)如图1是甲、乙两位同学在《互成角度的两个共点力的合成》实验中所得到的实验结果,若用F表示两个分力F1、F2的合力,用F′表示Fl和F2的等效力,则可以判断______(填“甲”或“乙”)同学的实验结果是尊重事实的.
(2)在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图2所示,由图可知弹簧的劲度系数为______.图线不过原点的原因是由于______.
(3)某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验.图3(a)为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得.①图3(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz.根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s2.(结果保留2位有效数字)
②在“探究加速度a与质量m的关系”时,保持细砂和小桶质量不变,改变小车质量m,分别记录小车加速度a与其质量m的数据.在分析处理数据时,该组同学产生分歧:甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象.乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数的图象.两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注,但尚未完成图象(如图4所示).你认为同学______(填“甲”、“乙”)的方案更合理.请继续帮助该同学作出坐标系中的图象
______.

③在“探究加速度a与合力F的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中细砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图3(c),该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.
答:______.

网友答案:
解:(1)F′为实际测量值,与OA在同一条直线上,F为理论值,是根据平行四边形定则作出的合力.所以甲同学的实验结果是符合事实的.
(2)图线的斜率等于k,则k=.所挂重物重力为零时,弹簧就有形变量,知弹簧有自重,导致图线不经过原点.
(3)①根据△x=aT2得,
②由牛顿第二定律F=ma可知当合力F不变时m与a成反比,在a-m图象中应该是双曲线,但是实验得出的各组数据是不是落在同一条双曲线上是不好判断的,
但是a-的关系是正比例函数,此时各组数据是不是落在同一条直线上是非常容易观察的,
所以乙同学的方案更合理.实验得出的各组数据应该大体上落在同一条直线上.
③从图象可以看出当有了一定的拉力F时,小车的加速度仍然是零,小车没动说明小车的合力仍然是零,即小车还受到摩擦力的作用,
说明摩擦力还没有平衡掉,或者是平衡摩擦力了但是平衡的还不够,没有完全平衡掉摩擦力,
所以图线不通过坐标原点的原因是实验前该同学未平衡(或未完全平衡)摩擦力.
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