研究共點力平衡的實驗裝置

1. （1）某同學在做「研究共點力合成」的實驗時，先用一個彈簧秤拉橡皮條測得拉力F，再用兩個彈簧拉橡皮條測

（1）在實驗中必須確保橡皮筋拉到同一位置，即一力的作用效果與兩個力作用效果相同．同時我們需要記錄下力的大小和方向．所以要記錄O點的位置、彈簧秤的讀數、細線的方向，用一隻彈簧秤通過細繩套把橡皮條的結點拉到O點，使得一根彈簧秤的拉力效果和兩根彈簧秤的拉力效果相同．
在實驗中，實際測量的合力與橡皮筋在同一條直線上，而根據作圖法的合力會跟橡皮筋有一定的偏差．故甲符合實驗事實，乙圖畫錯了．
（2）把長木板有打點計時器的一段抬高到合適的位置，這樣做的目的是平衡摩擦力，即小車的重力沿斜面的分力與小車的摩擦力相等．
實驗時必須採用控制變數法．即先保持小車質量不變，把小盤和砝碼的總重力視為小車所受到的合外力，多次改變合外力，測出小車對應的加速度，研究加速度與合外力的關系．再保持小車所受的合外力不變，多次改變小車的質量，測出相應的加速度，研究加速度與小車質量的關系．
（3）由於每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s，
根據勻變速直線運動中時間中點的速度等於該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點時小車的瞬時速度大小．
v_B=

XAC

2T

=

0.02760

0.2

m/s=0.138m/s
設A到B之間的距離為x₁，以後各段分別為x₂、x₃、x₄，
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：x₃-x₁=2a₁T²
x₄-x₂=2a₂T²
為了更加准確的求解加速度，我們對兩個加速度取平均值
得：a=

1

2

（a₁+a₂）
即小車運動的加速度計算表達式為：a=

XCE?XAC

4T2

=

0.10560?0.02760?0.02760

4×(0.1)2

m/s²=1.26m/s²．
故答案為：（1）位置O點，乙（2）平衡摩擦力，控制變數，小盤和砝碼的總重力；
（3）0.138，1.26．